Blog

Jun 12, 2023

Hydrogel collant à base de gélatine bioinspirée pour diverses surfaces dans le soin des brûlures

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 13735 (2022) Citer cet article 4694 Accès à 4 citations Détails des mesures Une prise en charge appropriée des brûlures prend en compte l'observance du patient et fournit un

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 13735 (2022) Citer cet article

4694 Accès

4 citations

Détails des métriques

Une bonne gestion des brûlures prend en compte l'observance du patient et fournit un environnement permettant d'accélérer la fermeture de la plaie. Les hydrogels collants sont propices à la gestion des plaies. Ils peuvent agir comme un patch d’infection préventif avec une administration contrôlée du médicament et une adhérence diversifiée aux surfaces. Une enquête fondée sur des hypothèses explore une propriété bioinspirée de la polydopamine dans un hydrogel à base de gélatine (GbH) où l'alcool polyvinylique et l'amidon fonctionnent comme l'épine dorsale de l'hydrogel. Le GbH présente des propriétés physiques prometteuses avec une surface riche en groupes O – H. Le GbH était collant sur les surfaces sèches (verre, plastique et aluminium) et humides (porc et poulet). Le GbH a démontré une cinétique mathématique pour une formulation transdermique, et la toxicité in vitro et in vivo du GbH sur des modèles de test a confirmé la croissance saine et la biocompatibilité des modèles. Le GbH chargé de quercétine a montré une contraction de 45 à 50 % de la plaie au jour 4 pour les brûlures au deuxième degré chez des modèles de rats équivalents au groupe de traitement à la sulfadiazine d'argent. Les estimations de la résistance à la traction, des produits biochimiques, des marqueurs du tissu conjonctif et du NF-κB ont été rétablies au jour 21 dans les plaies cicatrisées traitées au GbH pour imiter le niveau normal de la peau. Le GbH bioinspiré favorise une cicatrisation efficace des brûlures au deuxième degré dans des modèles de rats, indiquant son applicabilité préclinique.

La quête d’inspiration de l’humanité par la nature a conduit à la création réussie d’hydrogels nouveaux et fonctionnels1. Le biomimétisme du mucus protecteur à base de limaces a contribué au développement d’hydrogels résistants et collants à la surface d’une combinaison alginate-polyacrylamide2,3. Un complexe de dopamine efficace dans la conception d'un hydrogel adhésif de surface, inspiré des animaux aquatiques, tels que les moules, où la dopamine agit comme ingrédient principal de l'adhésion sous-marine, a été récemment développé4. De nombreux hydrogels bioinspirés ont été conçus en utilisant le biosystème comme modèle pour comprendre ses diverses fonctions, de son architecture moléculaire à sa géométrie macroscopique5. Les hydrogels sont des réseaux complexes tridimensionnels (3D) de chaînes polymères hydrophiles et, compte tenu de leur nature hydrophile, ils contiennent des quantités importantes d’eau6,7. Ils présentent un gonflement lorsqu’ils sont exposés à l’eau, d’autant plus que le corps humain contient de l’eau comme composant majeur et que les hydrogels peuvent contenir de grandes quantités d’eau. Cela leur permet ainsi d’être un excellent candidat pour diverses utilisations biomédicales, comme l’ingénierie tissulaire, l’administration de médicaments, les matériaux auto-cicatrisants, les biocapteurs et les bandages hémostatiques8,9.

L’organe le plus grand et essentiel de notre corps, la peau, est une couche défensive externe. Les matériaux de pansement classiques, tels que les tissus secs (gaze absorbante ou coton), ont des avantages médicinaux minimes, impliquent des douleurs et nécessitent des ajustements fréquents du pansement, provoquant ainsi une détresse continue du patient. Les hydrogels sont prometteurs car ils favorisent la cicatrisation en maintenant un niveau d’humidité approprié au niveau de la plaie. La plupart des études sur le soin des plaies considèrent les hydrogels comme les meilleurs candidats pour les pansements, car ils ont une structure 3D qui ressemble à la matrice extracellulaire naturelle, ce qui garantit à la plaie une atmosphère humide10,11. Les fractures épithéliales et les systèmes conjonctifs soutiennent la capacité du corps humain à assurer une protection suffisante contre les agressions extérieures12. La peau semble être l’organe le plus vulnérable de tous les organes du corps humain, des contusions aux égratignures en passant par les brûlures. Statistiquement, les brûlures constituent la quatrième forme de traumatisme débilitant la plus fréquemment rencontrée13. Un pansement idéal pour brûlures devrait favoriser une récupération plus rapide et soulager la douleur, car les brûlures nécessitent des soins médicaux prolongés.

Au cours de la dernière décennie, la chimie des catéchols inspirée des moules est devenue un élément fascinant de la science, en particulier dans le domaine des hydrogels14, où les compositions de polyacrylamide et de bis-acrylamide constituent une matrice courante pour un système d'hydrogel piégé par le catéchol15. La recherche indique que le contact prolongé ou fréquent du polyacrylamide et du bis-acrylamide avec la peau peut déclencher des dermatites et des cancers dans des modèles animaux16. Les résultats précliniques suggèrent qu'une exposition continue aux compositions de polyacrylamide et de bis-acrylamide dans les études sur des modèles animaux a compromis les systèmes reproducteur et nerveux17. Même si plusieurs pansements sont facilement disponibles sur le marché, une solution innovante de traitement des plaies doit être mise en place pour traiter les brûlures. L'enquête actuelle repose sur l'hypothèse selon laquelle « la polydopamine présente une propriété adhésive dans une composition non toxique de formulation d'hydrogel ». C’est pourquoi le pansement GbH a été développé et ses performances physiques et biologiques sur diverses surfaces ont été évaluées. Enfin, une évaluation du modèle de libération du médicament à partir du patch d'hydrogel du pansement a été évaluée pour comprendre le modèle de diffusion du médicament de la formulation dans la cicatrisation des brûlures partielles du deuxième degré dans des modèles de rat.