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"Des sutures ? C'est pratiquement médiéval !"

C'est un élément de base de la science-fiction que de montrer les sutures comme étant dépassées. Après tout, cette technique est utilisée depuis au moins 5 000 ans. La médecine devrait donc avoir progressé depuis l'Égypte ancienne. Le professeur Hossam Haick, du département Wolfson de génie chimique du Technion, a finalement transformé la science-fiction en réalité. Son laboratoire a réussi à créer un pansement intelligent sans suture qui lie la plaie, prévient l'infection et transmet l'état de la plaie directement aux ordinateurs des médecins. Leur étude a été publiée dans Advanced Materials.

Les procédures chirurgicales actuelles impliquent que le chirurgien incise le corps humain, fasse ce qui doit être fait, puis recouse la plaie - une procédure invasive qui endommage les tissus sains environnants. Certaines sutures se dégradent d'elles-mêmes - ou devraient se dégrader - à mesure que la plaie guérit. D'autres doivent être retirés manuellement. Un pansement est ensuite appliqué sur la plaie et le personnel médical surveille la plaie en retirant le pansement pour permettre l'observation des signes d'infection comme le gonflement, la rougeur et la chaleur. Cette procédure est douloureuse pour le patient et perturbe la guérison, mais elle est inévitable. Ces méthodes signifient également que l'infection est souvent découverte tardivement, car il faut du temps pour que les signes visibles apparaissent, et encore plus de temps pour que l'inspection vienne les voir. Dans les pays développés, qui disposent d'un bon système d'assainissement, environ 20 % des patients développent des infections postopératoires, ce qui nécessite un traitement supplémentaire et prolonge le temps de guérison. Le chiffre et les conséquences sont bien pires dans les pays en développement.

Comment cela fonctionnera-t-il avec le nouveau pansement du professeur Haick ?

Avant de commencer une intervention, le pansement intelligent mis au point par le laboratoire du professeur Haick sera appliqué à l'endroit de l'incision prévue. L'incision sera ensuite pratiquée à travers le pansement. Après l'opération, les deux extrémités de la plaie seront rapprochées et, en l'espace de trois secondes, le pansement se liera et maintiendra la plaie fermée, à l'instar des sutures. À partir de ce moment-là, le pansement surveille en permanence la plaie, suit le processus de cicatrisation, vérifie les signes d'infection tels que les changements de température, de pH et de taux de glucose, et envoie des rapports aux smartphones ou autres appareils du personnel médical. Le pansement libérera également lui-même des antibiotiques sur la zone de la plaie, prévenant ainsi les infections.

"Je regardais un film sur la robotique futuriste avec mes enfants, tard dans la nuit, raconte le professeur Haick, et j'ai pensé : "Et si nous pouvions vraiment fabriquer des capteurs autoréparables ?"

La plupart des gens rejettent leurs idées inspirées du cinéma de fin de soirée. Pas le professeur Haick, qui, dès le lendemain de son moment Eurêka, effectuait des recherches et élaborait des plans. La première publication sur un capteur auto-réparateur date de 2015. À l'époque, le capteur avait besoin de près de 24 heures pour se réparer. En 2020, les capteurs guérissaient en moins d'une minute (vous pouvez lire l'étude de Muhammad Khatib, étudiant dans le laboratoire du professeur Haick ici), mais si les applications étaient multiples, elles n'étaient pas encore biocompatibles, c'est-à-dire inutilisables au contact de la peau et du sang. L'étape suivante consistait à créer un polymère à la fois biocompatible et autoguérissant, ce que le Dr Ning Tang, stagiaire postdoctoral, a réussi à faire.

Le nouveau polymère est structuré comme une fermeture éclair moléculaire, composée de soufre et d'azote : le scalpel du chirurgien l'ouvre, puis, pressé, il se referme et tient bon. Des nanotubes de carbone intégrés assurent la conductivité électrique et l'intégration de la matrice de capteurs. Lors d'expériences, les plaies fermées à l'aide du pansement intelligent ont guéri aussi rapidement que celles fermées par des sutures et ont présenté des taux d'infection réduits.

"C'est une nouvelle approche du traitement des plaies", a déclaré le professeur Haick. "Nous introduisons les avancées de la quatrième révolution industrielle - les dispositifs intelligents interconnectés, dans le traitement quotidien des patients."

Le professeur Haick dirige le Laboratory for Nanomaterial-based Devices (LNBD) et est le doyen des études de premier cycle au Technion. Le Dr Ning Tang a été chercheur postdoctoral dans le laboratoire du professeur Haick et a mené cette étude dans le cadre de sa bourse. Il a maintenant été nommé professeur associé à l'université Jiao Tong de Shanghai.

Pour accéder à l'article dans Advanced Materials, cliquez ici