Dans le domaine de la médecine régénérative, la création de tendons artificiels capables de résister à l’environnement mécanique exigeant du corps humain constitue un défi de taille. Les hydrogels, en raison de leur biocompatibilité et de leurs propriétés ajustables, sont devenus des matériaux prometteurs pour la fabrication de tendons artificiels. Cependant, les hydrogels conventionnels manquent souvent de la résistance et de la durabilité nécessaires pour une fonctionnalité à long terme in vivo.

Pour résoudre ce problème, une équipe de recherche dirigée par le Dr Yuan Chen des instituts de sciences physiques Hefei de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des collègues de l'Université du Sud-Est et de l'Université du Queensland, a développé une stratégie visant à améliorer les propriétés mécaniques et la durabilité. d'hydrogels pour applications sur tendons artificiels. Leurs découvertes sont publiées dans la revue Materials Today Bio.

Les chercheurs ont utilisé un système d'hydrogel à double réseau à base de poly(éthylène glycol) (PEG) et de poly(acide acrylique) (PAA). Le réseau PEG a fourni de l'élasticité, tandis que le réseau PAA a contribué à la ténacité et à la résistance. En optimisant la composition et les conditions de réticulation, ils ont obtenu un effet synergique améliorant considérablement les performances mécaniques des hydrogels.

Pour améliorer encore la durabilité, l’équipe a introduit un mécanisme de réticulation covalente dynamique utilisant la chimie Diels-Alder. Cette approche a permis la formation et l’échange de liaisons réversibles au sein du réseau d’hydrogel, permettant l’auto-guérison et l’adaptabilité aux contraintes mécaniques.

Les chercheurs ont testé les performances de leurs hydrogels in vitro et in vivo. Les tests de traction ont démontré que les hydrogels résistants à double réseau présentaient une résistance et une extensibilité élevées, comparables aux tendons naturels. De plus, des études d’implantation in vivo chez le rat ont montré une excellente biocompatibilité et une fonctionnalité à long terme des tendons artificiels.

Le Dr Chen souligne l'importance de leurs travaux :« Notre étude propose une approche prometteuse pour fabriquer des tendons artificiels durables à l'aide d'hydrogels résistants à double réseau avec réticulation covalente dynamique. De tels matériaux recèlent un grand potentiel pour des applications cliniques dans la réparation et la reconstruction des tendons, offrant de nouvelles voies. pour le traitement des blessures aux tendons.