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Sutures chirurgicales
Les sutures chirurgicales sont indispensables à la fermeture des plaies. Elles exercent une force supérieure à celle des adhésifs tissulaires et accélèrent le processus de cicatrisation naturelle. De nombreux matériaux de suture chirurgicale ont été adoptés à cet effet, tels que les plastiques dégradables et non dégradables, les protéines d'origine biologique et les métaux. Cependant, leur rigidité limite leurs performances. Les matériaux de suture conventionnels peuvent provoquer inconfort, inflammation et retarder la cicatrisation, entre autres complications postopératoires.
Afin de remédier à ce problème, des chercheurs montréalais ont développé des sutures chirurgicales innovantes à gaine de gel résistant (TGS) inspirées du tendon humain.
Ces sutures de nouvelle génération contiennent une enveloppe de gel glissante et résistante, imitant la structure des tissus conjonctifs mous. En testant ces sutures chirurgicales à gaine de gel résistant (TGS), les chercheurs ont constaté que la surface de gel, quasiment sans frottement, atténuait les dommages généralement causés par les sutures traditionnelles.
Les sutures chirurgicales conventionnelles existent depuis des siècles et servent à maintenir les plaies en place jusqu'à la cicatrisation complète. Cependant, elles sont loin d'être idéales pour la réparation tissulaire. Leurs fibres rugueuses peuvent sectionner et endommager des tissus déjà fragiles, entraînant inconfort et complications postopératoires.
Selon les chercheurs, une partie du problème des sutures conventionnelles réside dans l'inadéquation entre nos tissus mous et la rigidité des sutures qui frottent contre les tissus en contact. L'Université McGill et l'équipe du Centre de recherche Énergie Matériaux Télécommunications de l'INRS ont abordé ce problème en développant une nouvelle technologie qui imite la mécanique des tendons.
Inspiré des tendons humains
Pour résoudre ce problème, l'équipe a développé une nouvelle technologie imitant la mécanique des tendons. « Notre conception s'inspire du corps humain, de la gaine endothéliale, à la fois résistante et solide grâce à sa structure en double réseau.
« Il lie les fibres de collagène ensemble tandis que son réseau d'élastine le renforce », explique l'auteur principal Zhenwei Ma, étudiant au doctorat sous la supervision du professeur adjoint Jianyu Li à l'Université McGill.
La gaine endothéliale forme une surface glissante pour réduire la friction avec les tissus environnants et fournit également des matériaux pour la réparation des tissus en cas de lésion tendineuse, comprenant des cellules et des vaisseaux sanguins, ainsi que le transport de masse et la réparation des tendons.
Les sutures chirurgicales gainées de gel résistant (TGS) peuvent être conçues pour fournir une médecine personnalisée en fonction des besoins du patient, affirment les chercheurs.
Matériaux de suture de nouvelle génération
Les sutures de l'Université McGill contiennent une suture tressée commerciale populaire, enveloppée d'une enveloppe de gel imitant cette gaine. Les sutures chirurgicales à gaine de gel résistant (TGS) peuvent mesurer jusqu'à 15 cm de long et être lyophilisées pour une conservation à long terme.
En utilisant d’abord une peau de porc, puis un modèle de rat, les chercheurs ont démontré qu’ils peuvent être utilisés pour des points de suture et des nœuds chirurgicaux standard et qu’ils sont efficaces pour la fermeture des plaies sans provoquer d’infection.
Les sutures chirurgicales gainées de gel résistant (TGS) – un autre parallèle avec les gaines endothéliales – peuvent également être conçues pour fournir un traitement personnalisé des plaies.
Traitement personnalisé des plaies
Les chercheurs ont démontré ce principe en chargeant les sutures avec un composé antibactérien, des microparticules de détection du pH, des médicaments et des nanoparticules fluorescentes pour des applications anti-infectieuses, de surveillance du lit de la plaie, d'administration de médicaments et de bioimagerie.
« Cette technologie offre un outil polyvalent pour la gestion avancée des plaies. Nous pensons qu'elle pourrait être utilisée pour administrer des médicaments, prévenir les infections ou même surveiller les plaies grâce à l'imagerie proche infrarouge », explique Li, du département de génie mécanique.
« La capacité de surveiller les plaies localement et d’ajuster la stratégie de traitement pour une meilleure guérison est une direction passionnante à explorer », déclare Li, qui est également titulaire de la chaire de recherche du Canada en biomatériaux et en santé musculosquelettique.
Références principales :
1. Université McGill
2. Gaine de gel bioinspirée résistante pour une fonctionnalisation de surface robuste et polyvalente. Zhenwei Ma et al. Science Advances, 2021 ; 7 (15) : eabc3012 DOI : 10.1126/sciadv.abc3012