Les chirurgiens habiles peuvent faire des choses incroyables dans des endroits extrêmement petits, mais trouver de meilleures façons de suturer de minuscules vaisseaux sanguins a été un défi permanent, même pour les meilleurs.

Dans un article qui vient d'être publié dans la revue Nature Nanotechnologie , plusieurs chercheurs de l'Université du Delaware montrent comment un nouvel hydrogel à base de peptides pourrait un jour rendre ce processus de reconnexion plus facile à réaliser et moins susceptible d'échouer.

Le nouveau procédé utilise un hydrogel développé par Daniel J. Smith, qui a obtenu son doctorat à l'UD en 2013 et est l'auteur principal de l'article. D'autres collaborateurs incluent Katelyn Nagy-Smith, qui a récemment rempli toutes les exigences pour son doctorat à l'UD, et Joël Schneider, qui était professeur à l'UD et est maintenant dans le laboratoire de biologie chimique de l'Institut national du cancer.

Des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université Johns Hopkins et du département de génie électrique et informatique de Johns Hopkins faisaient également partie de l'étude.

Smith a conçu le peptide, s'appuyant sur un processus d'auto-assemblage développé il y a plus d'une décennie par Schneider alors qu'il était professeur au département de chimie et de biochimie de l'UD, et Darrin Pochan, professeur et président du Département de science et d'ingénierie des matériaux de l'UD.

Nagy-Smith a fait la microscopie, à l'aide d'un microscope électronique à transmission au National Cancer Institute pour montrer comment les fibres changent lorsqu'elles sont exposées à la lumière ultraviolette.

La façon dont les petits vaisseaux sont reconnectés comprend désormais des points de suture appliqués en microchirurgie. Mais le petit, les récipients à paroi mince sont fragiles et sujets à des dommages lors de la manipulation.

L'hydrogel à base de peptide peut être réglé de manière précise avec un acide aminé spécifique, permettre au matériau de changer de forme plusieurs fois au cours d'une procédure - devenir suffisamment rigide pour ouvrir et supporter un petit vaisseau lors de la première injection, puis, une fois les sutures terminées, se dissolvant rapidement sous lumière ultraviolette pour permettre une circulation rétablie.

Smith a placé l'acide aminé dans la séquence d'une manière qui permet un contrôle précis et a découvert que l'hydrogel formerait un semi-solide pour soutenir les parois du petit vaisseau, prévenir les dommages pendant la suture tout en suspendant les extrémités pour un meilleur contrôle.

"C'est comme si des blocs Lego s'assemblaient pour construire une structure, puis s'effondrer lorsqu'on lui dit de le faire, " dit Smith, qui travaille maintenant chez Glaxo Smith Kline. "Il y a des forces attractives à l'œuvre - elles sont hydrophobes, molécules grasses qui veulent s'associer, mais peut aussi être déclenché pour se séparer."

Donc, il a dit, lorsque la substance est injectée dans les extrémités du petit vaisseau, l'excès suinte des extrémités formant une petite masse de gel qui entoure les deux extrémités, permettant aux chirurgiens de faire une connexion plus facile.

"Cela aiderait dans tout type de chirurgie où vous essayez de restaurer autant de vaisseaux que possible, que ce soit dans une greffe entière ou dans des tissus endommagés à la suite d'un accident, " a déclaré Nagy-Smith. " Non seulement il maintient le navire ouvert, il colle réellement les vaisseaux en place sans utiliser beaucoup de pinces. Le chirurgien a essentiellement une troisième main."

Testé avec des souris, dont les artères fémorales ont un diamètre d'environ 200 microns - quatre ou cinq cheveux humains - l'article montre le processus précis utilisé par les collaborateurs et suggère que l'hydrogel pourrait un jour être utilisé dans les chirurgies de pontage cardiaque et de transplantation et pourrait également ouvrir de nouvelles possibilités de recherche .