Une nouvelle étude publiée dans la revue IOP Publishing Matériaux 2D a proposé d'utiliser le graphène comme revêtement alternatif pour les cathéters afin d'améliorer l'administration des médicaments de chimiothérapie.

La recherche suggère que placer du graphène - une feuille extrêmement mince d'atomes de carbone - sur les surfaces internes des cathéters intraveineux couramment utilisés pour administrer des médicaments de chimiothérapie dans le corps d'un patient améliorera l'efficacité des traitements, et réduire le risque de rupture des cathéters.

L'étude indique que des interactions dommageables peuvent se produire entre le médicament de chimiothérapie le plus couramment utilisé, 5-Fluorouracile (5-Fu), et l'argent, l'un des matériaux de revêtement les plus largement utilisés dans les applications médicales.

En raison de ces dommages, les chercheurs pensent que le médicament peut ne pas produire l'effet thérapeutique souhaité chez les patients, et que le traitement de chimiothérapie peut être compromis.

Par ailleurs, la recherche indique qu'un sous-produit de la réaction entre le 5-Fu et l'argent est le fluorure d'hydrogène (HF), un acide fort. Cela soulève des inquiétudes quant au fait que l'argent et l'HF peuvent être injectés au patient en même temps que le traitement.

Co-auteur de l'étude Justin Wells, de l'Université norvégienne des sciences et de la technologie, a dit :« Pour autant que nous le sachions, personne n'a jamais examiné la réaction chimique entre les médicaments de chimiothérapie et les matériaux avec lesquels ils entrent régulièrement en contact, tels que les cathéters et les aiguilles et leurs revêtements. On suppose simplement que les médicaments sont livrés intacts dans le corps.

"Nous avons montré que l'argent dégrade catalytiquement les médicaments de chimiothérapie, ce qui signifie qu'ils ne sont probablement pas administrés correctement au patient. Nos recherches indiquent que l'un des produits de désintégration de cette réaction est HF, ce qui serait inquiétant à injecter à un patient."

Comme solution à ce problème, l'équipe internationale de chercheurs a proposé d'utiliser le graphène comme matériau de revêtement alternatif pour les cathéters.

Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé une technique connue sous le nom de spectroscopie de photoémission aux rayons X (XPS) pour étudier la composition chimique du 5-Fu, ainsi que les réactions du médicament avec l'argent et le graphène.

XPS est une technique utilisée pour mesurer la chimie de surface d'un matériau particulier en lui envoyant un faisceau de rayons X et en collectant les électrons qui sont ensuite émis par la couche supérieure du matériau. Les chercheurs ont effectué ces mesures au laboratoire national suédois de rayonnement synchrotron, le laboratoire MAX IV.

Leurs résultats ont montré que lorsque le 5-Fu entre en contact avec l'argent, des réactions se produisent dans lesquelles il y a une perte massive de l'élément fluorure du médicament, conduisant à la création de HF.

Lorsque les chercheurs ont répété cette expérience avec du 5-Fu et du graphène, ils ont découvert que ces réactions avaient complètement disparu et que le graphène n'avait causé aucun dommage au médicament.

Le graphène est un matériau biocompatible à faible toxicité qui a déjà été suggéré comme revêtement externe pour des applications biomédicales. Les chercheurs déclarent que la fabrication de minces revêtements de graphène est technologiquement faisable et peut même être cultivée sur de l'argent pour maintenir la conformité avec les méthodes de fabrication existantes.

« Nos découvertes sont une première étape importante dans ce nouveau domaine. Avec nos collaborateurs et étudiants, nous améliorons notre compréhension des interactions critiques entre les médicaments et les revêtements médicaux, en vue de rendre les connaissances librement accessibles à tous, " Wells a continué.

"Cette étude était une version simplifiée d'un traitement de chimiothérapie dans la vie réelle, nos futures études chercheront donc à imiter les processus de plus près en examinant de vrais mélanges de médicaments contenant d'autres ingrédients actifs ainsi qu'une solution saline. Nous chercherons également à étendre nos expériences pour inclure d'autres médicaments de chimiothérapie."