Sans une invention médicale appropriée, les blessures causées par des collisions de la route, des accidents de travail graves ou des armes peuvent entraîner une hémorragie mortelle.
Des chercheurs de l'Université de Floride centrale visent à prévenir de tels saignements dans des situations potentiellement mortelles grâce à un nouveau bandage hémostatique en forme d'éponge doté d'une efficacité antimicrobienne qu'ils ont récemment développé et détaillé dans une étude récemment publiée dans la revue Science des biomatériaux.
Ce qui se passe sur le terrain ou lors d'un accident est dû à des saignements abondants, les patients peuvent mourir. Ces décès surviennent généralement dans les 30 premières minutes à une heure. Notre idée était de développer une solution très simple qui pourrait avoir une efficacité hémostatique dans ce laps de temps. Si vous pouvez sauver le patient, alors les médecins et les infirmières peuvent alors sauver le patient. »
Kausik Mukhopadhyay, professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux à l'UCF et co-auteur de l'étude
Chimie et mécanismes
La méthode développée par Mukhopadhyay et son équipe s'appelle SilFoam car il s'agit plus d'une mousse que d'un bandage traditionnel. SilFoam est un gel liquide composé de siloxanes (silicium et oxygène) administré via une seringue spéciale à deux chambres qui se dilate rapidement en une mousse spongieuse lorsqu'ils sont exposés les uns aux autres dans la plaie en moins d'une minute. L'éponge applique une pression pour limiter l'hémorragie au niveau du site d'accouchement tout en servant également d'agent antibactérien en raison de l'oxyde d'argent qu'elle contient.
Pour cinq millilitres de gel injectés, vous pouvez vous attendre à une expansion d’environ 35 millilitres, explique Mukhopadhyay.
« Chaque fois que vous avez un saignement abondant ou un saignement, vous voulez appuyer dessus et arrêter le saignement », dit-il. « Donc, ce que nous avons fait ici, c'est en fait la même chose. Au lieu de mettre la main, nous l'avons injectée, et cela crée une expansion volumineuse. »
Mukhopadhyay et ses collaborateurs ont découvert que leur éponge permettait également un retrait plus doux.
« La propriété adhésive de ce bandage est optimisée de sorte que lorsque vous le retirez du système, les petits vaisseaux ne se rompent pas, mais il contient la bonne quantité d'additif qui peut adhérer aux muscles, aux veines et aux artères afin que le sang ne coule pas », dit-il.
La porosité et les propriétés d'adhésion de l'éponge l'aident à se dilater et à sceller la plaie, permettant ainsi au processus naturel de coagulation du corps de prendre le dessus, explique Mukhopadhyay.
« Pendant la réaction, cela génère une petite quantité de chaleur qui accélère le processus », dit-il. « En plus de cela, l'oxygène gazeux, qui fait partie du sous-produit de la réaction, essaie de sortir. Ainsi, au lieu d'en faire un caoutchouc réticulable, c'est une éponge douce avec beaucoup de porosité interne. »
Expérimentation et méthodes
La recherche de moyens de soigner les blessures nécessite une attention et une attention particulières pour garantir qu'aucun dommage ne soit causé aux sujets testés. Cependant, les chercheurs ont pu contourner ce problème en utilisant un modèle anatomique fonctionnel pour tester leurs méthodes.
Ils ont utilisé des mannequins spécialement conçus avec des vaisseaux sanguins et des plaies réalistes développés par une société locale appelée SIMETRI pour tester leur mousse dans l'espoir que les résultats préliminaires soient suffisamment prometteurs pour procéder à des tests plus approfondis.
« L'un des éléments les plus importants était que nous utilisions des modèles non invasifs », explique Mukhopadhyay. « À ce stade, nous pouvons obtenir les approbations et aller de l'avant avec l'étude des modèles in vivo. À ce stade, il n'y a pas non plus d'effets psychologiques sur les vétérinaires ou les chirurgiens. »
L'expérimentation s'est révélée prometteuse, en particulier lorsque les chercheurs ont comparé SilFoam à cinq autres méthodes de traitement existantes.
Ils ont constaté que SilFoam présentait de nombreux avantages, tels qu'une réduction significative des fuites, un stockage à température ambiante plutôt que des températures froides, un coût des matériaux finalement inférieur et peu ou pas d'exigences de formation pour utiliser la seringue.
Pritha Sarkar, étudiante diplômée du département de science des matériaux de l'UCF, a participé à l'expérimentation.
« Nous devions vérifier la réactivité des deux pièces, car nous voulions suffisamment d'oxygène gazeux pour dilater l'éponge, mais en même temps, nous ne voulions pas que le matériau devienne trop chaud, car la réaction elle-même génère de la chaleur », dit-elle.
Sarkar a également envoyé un SMS sur la toxicité et la résistance des matériaux pour s'assurer qu'ils étaient sans danger pour le corps humain et durables mais pas trop rigides.
Elle a également veillé à ce que la composition du SilFoam ne nuise pas au patient lors du retrait.
« Si vous avez quelque chose de très collant, comme un bandage que vous pouvez appliquer sur votre plaie, cela empêchera le sang de sortir, mais si vous souhaitez retirer ce bandage, cela peut provoquer des lésions tissulaires ou des douleurs », explique Sarkar. « Notre système polymère ne colle pas à votre peau, il est donc très facile à retirer. Nous avons un pansement qui peut s'étendre sur votre plaie et la fermer hermétiquement, mais en même temps, une fois qu'il a fait son travail, vous pouvez le retirer. très facilement. »
Réduire les infections et prochaines étapes
La composante antibactérienne de la recherche a été réalisée par Melanie Coathup, professeure à l'UCF College of Medicine et directrice du Biionix Cluster à l'UCF.
Elle travaille aux côtés de scientifiques des matériaux et d'ingénieurs en mécanique dans le but de créer de nouvelles technologies et thérapies médicales.
« Mon post-doctorant, le Dr Abi Sindu Pugazhendhi et moi avons travaillé aux côtés du Dr Mukhopadhyay et de son équipe pour étudier la puissance de son matériau et dans quelle mesure il a stoppé la croissance bactérienne », explique Coathup. « Nous avons évalué les bactéries qui infecteraient généralement une blessure traumatique au torse, et nos résultats ont montré que le matériau était très efficace et utilisaient donc ce matériau dans le système de bandage développé par le Dr Mukhopadhyay et confirmaient son efficacité en tant que nouvelle stratégie hémostatique et antibactérienne. est une découverte formidable et importante.
Elle dit que l’opportunité de sauver des vies dans le cadre de cette recherche a été extrêmement enrichissante.
« La recherche est importante, car à l'heure actuelle, il n'existe aucun traitement efficace pour traiter les personnes atteintes de ces maladies, et de nouvelles stratégies sont vraiment nécessaires », explique Coathup. « Cela signifie que faire équipe avec le Dr Mukhopadhyay pour étudier une nouvelle éponge antibactérienne qui pourrait à l'avenir fournir un traitement salvateur après une blessure traumatique majeure a été un plaisir absolu et me convient parfaitement. »
Mukhopadhyay a également récemment reçu un prix GAP pour l'aider à obtenir une licence pour SilFoam et à le déployer. Il dit que la prochaine étape consiste à collaborer avec le centre médical de l'Université du Nebraska et à réaliser des études in vivo dans leurs installations.
