Plutôt que d’utiliser un fil pour recoudre une plaie, il existe maintenant des colles à base de biopolymère qui se solidifient par laser. Une technologie qui pourrait rendre de gros services en dermatologie et chirurgie.
Dans « Star Trek : nouvelle Génération », le commandant Riker est gravement griffé à la tête par Spot, Spot la chatte du Lieutenant-Commander Data sur le vaisseau Enterprise. Heureusement, il dispose d’un « régénérateur dermique », une sorte de pistolet laser réparant instantanément les blessures. Bientôt, cet outil de science-fiction va peut-être devenir réalité.
Des chercheurs de l’Arizona State University ont mis au point une méthode pour réparer les plaies avec un nanométariau à base de fibroïne et d’or activé au laser. Aujourd’hui, la plupart des blessures modérément profondes sont fermées grâce à des points de sutures ou des agrafes, qui occasionnent des marques sur la peau et ralentissent la régénération du tissu. Il existe également des sortes de colles biocompatibles à base de nanopolymères comme celle de la startup française Gecko Biomedical. Mais les colles biologiques manquent encore d’adhérence en milieu humide et sont lentes à se solidifier, tandis que les colles synthétiques présentent un risque toxique pour les tissus vasculaires et nerveux.
Capter la chaleur du laser avec des nanoparticules d’or
D’où l’idée d’utiliser un laser pour accélérer le processus et favoriser la pénétration du produit dans le tissu. Jusqu’à présent, ce procédé souffrait pourtant d’un problème majeur : en-deçà de 600 nm, la lumière ne pénètre pas à plus d’un millimètre dans l’épiderme. Quant à l'infrarouge qui, lui pénètre jusqu’à 5 mm, il n'est pas suffisamment énergétique pour être efficace. On doit donc augmenter la puissance du laser, ce qui risque de brûler la peau.
Pour remédier à cet obstacle, les chercheurs ont eu l’idée d’ajouter des nanoparticules d’or à la fibroïne, une protéine de soie purifiée à partir de cocons de vers à soie et traitée au méthanol pour la rendre insoluble. Lorsque l’or est frappé par la lumière laser durant environ quatre à six minutes, il concentre la chaleur et forme ainsi une liaison entre la fibroïne et les protéines de collagène de la peau, formant ainsi une suture solide. Grâce à ce procédé, on peut ainsi utiliser des fréquences de 800 nanomètres et un temps d’exposition réduit sans dommages pour la peau. « Il sera ainsi possible de réparer des vaisseaux sanguins et des nerfs, souvent situés à des endroits inaccessibles par la suture et qui prennent beaucoup de temps à se réparer », assure Kaushal Rege, le principal auteur de cette étude publiée dans la revue Advanced Functional Materials.
Les chercheurs ont testé leur procédé sur des souris et un intestin de porc et il s’est avéré sept fois plus efficace que les points de suture pour empêcher le liquide de s’échapper. De plus, la suture est 40 % plus élastique, ce qui est idéal pour des organes extensibles comme l’estomac ou les poumons.
Une « colle universelle » pour les plaies et la chirurgie
En 2016, des chercheurs de la Harvard Médical School avaient déjà présenté une méthode de cicatrisation par laser, utilisant cette fois une fibre optique biodégradable comme guide d’onde pour activer un biopolymère collant et pénétrer suffisamment dans la peau. Des chercheurs américains et des scientifiques de l’université de Sydney ont, eux aussi, mis au point une colle photosensible baptisée MeTro, capable de refermer une blessure en moins de 60 secondes.
Semblable à une sorte de mastic pour les joints de carrelage, elle est très facile d’utilisation. Dès que la colle est appliquée, elle se solidifie en une sorte de gel, sans couler. Le gel est ensuite durci avec un court traitement au laser qui favorise l’intégration du produit dans les tissus. « Le produit se conserve facilement, reste stable le temps de la cicatrisation et ne présente aucun signe de toxicité », se félicite le professeur Khademhosseini, de la Harvard Medical School. Une sorte de colle universelle utilisable dans toutes les situations d’urgence ou les opérations chirurgicales.
- Il existe des colles biologiques pour refermer les plaies sans suture ni agrafe.
- Ces colles n’ont, pour l’instant, pas une adhérence suffisante.
- En chauffant la colle avec un laser, la jointure est parfaitement solide et durable.
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Comme dans Star trek, guérir une blessure avec un rayon laser, c'est possible
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