Des commutateurs biologiques « marche/arrêt » pour des hydrogels capables de répondre intelligemment aux différents stimuli ou caractéristiques de la plaie, pourraient faire progresser la cicatrisation des plaies et plus encore. Cette nouvelle technologie développée par des bioingénieurs de la NYU Tandon School of Engineering illustre les progrès continus des dispositifs de pansement et des produits cicatrisants de plus en plus « intelligents ».
En raison de leurs propriétés ajustables, les hydrogels qui comportent des polymères sensibles aux stimuli sont de par cette polyvalence, parmi les échafaudages moléculaires les plus intéressants dans l'ingénierie tissulaire, l'administration de médicaments et d'autres domaines biomédicaux. Au sein de ces hydrogels, les peptides et les protéines peuvent être stimulés pour s'autoassembler en nanostructures telles que des nanoparticules ou des nanofibres, permettre la gélification et la formation d'hydrogels supramoléculaires capables de piéger l'eau ou l’exsudat et les petites molécules.
Des biomatériaux intelligents capables de répondre à une multitude de stimuli biologiques
Si les hydrogels constituent un des meilleurs exemples de biomatériaux protéiques largement étudiés et compris, et qui progressent en continu notamment dans leur réactivité aux stimuli, il reste un défi, celui d’un hydrogel totalement personnalisé en fonction des caractéristiques de la plaie, c’est-à-dire le pH, la lumière, la force ionique, l'oxydoréduction, ainsi que les niveaux de différentes petites molécules. Cette équipe de bioingénieurs newyorkais était déjà à l’origine d’un hydrogel innovant et réactif formé à l'aide d'une protéine enroulée, Q. Ici l’équipe, dirigée par Jin Kim Montclare, professeur de génie chimique et biomoléculaire, affilié au NYU Langone Health, montre comment la gélification de l’hydrogel peut répondre à des conditions de températures et de pH distinctes.
Température et PH, 2 caractéristiques majeures de la cicatrisation : à l'aide de la microscopie électronique, de la rhéologie (étude des fluides et des matériaux mous), les chercheurs parviennent à déterminer des seuils de température er de PH auxquels la protéine Q se gélifie ou change d’élasticité ou de rigidité.
Ces données vont permettre de progresser encore vers le développement, à partir de Q, de nouveaux hydrogels fonctionnels sensibles aux stimuli biologiques, capables de se gélifier ou de s’associer en fibres, et d’assurer toute une série de fonctions thérapeutiques au niveau de la plaie.
Source: Soft Matter 11 June, 2021 DOI : /10.1039/D1SM00780G Self-assembly of stimuli-responsive coiled-coil fibrous hydrogels
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Équipe de rédaction SantélogSep 3, 2021Rédaction Santé log
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