Un appendice éclaté ou un volvulus intestinal mettant la vie en danger sont des urgences qui doivent être traitées par les chirurgiens immédiatement. Cependant, une opération de sauvetage, dans laquelle le tissu du tube digestif doit être rattaché, comporte certains risques. Après tout, tout ce qui est transporté par le tractus gastro-intestinal vers le monde extérieur y appartient en fait – et ne doit en aucun cas se retrouver à l’intérieur de la cavité abdominale. Les sucs digestifs très acides et les résidus alimentaires chargés de germes pourraient déclencher une péritonite ou même une septicémie mortelle. L’aiguille et le fil en eux-mêmes ne sont pas nécessairement les outils chirurgicaux parfaits pour assembler deux morceaux d’intestin, bien que – après tout, vous ne penseriez pas non plus à coudre une poche de nourriture qui fuit, n’est-ce pas ? Les chercheurs de l’Empa ont ainsi développé un patch qui scelle de manière stable deux morceaux d’intestin suturés et évite ainsi les fuites dangereuses.
Complications redoutées
L’idée de sceller le tissu suturé avec un pansement a déjà fait son chemin dans les salles d’opération. Mais après que le premier de ces produits se soit avéré mal toléré voire toxique, ces pansements sont actuellement constitués de protéines biodégradables. Le problème est que le succès clinique n’est pas toujours optimal et varie en fonction du tissu sur lequel ils sont utilisés. C’est parce que les patchs de protéines sont principalement destinés à soutenir le processus de guérison. Ils se dissolvent trop vite au contact des sucs digestifs et ne tiennent pas toujours bien.
Les fuites après une chirurgie abdominale sont encore aujourd’hui l’une des complications les plus redoutées. »
Inge Herrmann, chercheuse, Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux
Inge Herrmann est également professeure de systèmes nanoparticulaires à l’ETH Zurich.
L’équipe dirigée par Herrmann et Alexandre Anthis du laboratoire d’interactions particules-biologie de l’Empa à Saint-Gall s’est donc associée à Andrea Schlegel, chirurgienne à l’hôpital universitaire Queen Elizabeth de Birmingham, pour rechercher un matériau capable de sceller de manière fiable les lésions intestinales et les plaies chirurgicales. . Ils ont trouvé un matériau composite synthétique composé de quatre substances acryliques qui, ensemble, forment un hydrogel chimiquement stable. De plus, le patch se réticule activement avec le tissu intestinal jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de fluide à traverser. Les chercheurs ont déjà breveté avec succès cette nouvelle technologie. Le quadrige d’acide acrylique, d’acylate de méthyle, d’acrylamide et de bis-acrylamide fonctionne en parfaite synergie, car chaque composant confère une spécificité au produit final : une liaison stable à la muqueuse, la formation de réseaux, la résistance aux sucs digestifs et l’hydrophobie.
Patchs sur mesure
Lors d’expériences en laboratoire, les chercheurs ont montré que le système polymère répondait à leurs attentes. « L’adhérence est jusqu’à dix fois plus élevée qu’avec les matériaux adhésifs conventionnels », explique Anthis, chercheur à l’Empa. « Une analyse plus approfondie a également montré que notre hydrogel peut supporter cinq fois la charge de pression maximale dans l’intestin. » Et dans la conception du matériau réside son effet sur mesure : le composite caoutchouteux réagit de manière sélective avec les sucs digestifs qui pourraient s’échapper par les plaies intestinales, se dilate et se ferme d’autant plus étroitement. La super colle peu coûteuse et biocompatible, composée en grande partie d’eau, pourrait ainsi raccourcir les séjours à l’hôpital et économiser les coûts des soins de santé. Alexandre Anthis envisage donc déjà les prochaines étapes de l’application clinique du nouveau pansement pour plaies : « Nous sommes en train de fonder une start-up pour mettre sur le marché ce matériau innovant.
