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Posté par Adrien le Vendredi 18/04/2014 à 00:00
Une stratégie simple et inédite pour réparer des organes
C'est un bond en avant qui se prépare dans la pratique chirurgicale et médecine régénératrice. Une équipe dirigée par Ludwik Leibler du laboratoire « Matière molle et chimie » (CNRS/ESPCI ParisTech) et Didier Letourneur du Laboratoire de recherche vasculaire translationnelle (Inserm/Universités Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle...) Diderot et Paris 13), vient de démontrer que le principe d'adhésion par des solutions aqueuses de nanoparticules peut être utilisé in vivo (In vivo (en latin : « au sein du vivant ») est une expression latine qualifiant des recherches ou des examens pratiqués sur un organisme vivant, par opposition à in vitro ou ex...) pour réparer des organes « mous » et des tissus. Cette méthode de collage, extrêmement simple d'utilisation, a été testée sur les rats. Appliquée à la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.), elle permet de fermer des blessures profondes en quelques secondes et d'obtenir une cicatrisation de qualité et esthétique. Elle a également été éprouvée avec succès pour réparer des organes difficiles à suturer tels le foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux épigastrique puis atteint l'hyponcondre et qui assure trois...). Enfin, sur le cœur battant, cette solution a permis de fixer un dispositif médical démontrant ainsi le potentiel de la méthode pour délivrer des médicaments ou renforcer les tissus. Ces travaux viennent d'être publiés sur le site de la revue Angewandte Chemie.


Illustration de la première expérience réalisée par les chercheurs sur des rats: réparation d'une plaie profonde par application de la solution aqueuse de nanoparticules. La fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) de la plaie s'effectue en trente secondes.
© laboratoire « Matière molle et chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou...) » (CNRS/ESPCI ParisTech)

En décembre 2013, dans la revue Nature, une équipe dirigée par Ludwik Leibler (1) a présenté un concept entièrement nouveau de collage des gels et des tissus biologiques grâce à des nanoparticules (2). Le principe est simple: des nanoparticules contenues dans une solution étalée sur des surfaces à coller se lient au réseau moléculaire du gel (ou du tissu), phénomène appelé adsorption (L'adsorption, à ne pas confondre avec l'absorption, est un phénomène de surface par lequel des molécules de gaz ou de liquides se fixent sur les...), et, dans le même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), le gel (ou le tissu) lie les particules entre elles. Ainsi, se forment d'innombrables connexions entre les deux surfaces. Le processus d'adhésion, qui ne comporte aucune réaction chimique, ne prend que quelques secondes. Dans leur dernière étude qui vient d'être publiée, les chercheurs, à l'aide d'expériences réalisées sur les rats, montrent que cette méthode appliquée in vivo a le potentiel de bouleverser la pratique clinique.

Dans une première expérience, les chercheurs ont procédé à une analyse comparée de la fermeture d'une plaie profonde de la peau par la méthode traditionnelle des points de suture et par l'application au pinceau de la solution aqueuse de nanoparticules. Cette seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde...) méthode simple d'utilisation permet de refermer la peau rapidement jusqu'à cicatrisation complète, sans inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) ni nécrose. La cicatrice (Une cicatrice est la partie visible d'une lésion du derme après que le tissu se soit réparé, suite à une incision effectuée au cours d'une opération ou à une...) résultante est presque invisible.

Dans une seconde expérience, toujours chez des rats, les chercheurs ont appliqué cette solution à des organes « mous » qui tels le foie, le poumon (Le poumon est un organe invaginé permettant d'échanger des gaz vitaux, notamment l'oxygène et le dioxyde de carbone. L'oxygène est nécessaire au métabolisme de l'organisme, et le dioxyde de carbone doit être...) ou la rate (La rate (en grec ancien σπλήν (splēn), en latin lien, d'où les adjectifs splénique et liénal) est un organe fragile,...) sont difficiles à suturer car ils se déchirent lors du passage de l'aiguille. Actuellement aucune colle (Une colle ou la glu est un produit de nature liquide ou gélatineuse servant à lier des pièces entre elles. Ces pièces peuvent être de même nature ou de différents matériaux.) n'allie efficacité d'adhésion et innocuité pour l'organisme. Confrontés à une entaille profonde du foie avec forte hémorragie, les chercheurs ont refermé la blessure (Une blessure est une lésion, physique ou psychique, faite involontairement ou dans l'intention de nuire.) en étalant la solution aqueuse de nanoparticules et en pressant les deux bords de la blessure. La perte de sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est...) s'est alors arrêtée. Pour réparer un lobe de foie sectionné, les chercheurs ont également utilisé des nanoparticules: ils ont collé un pansement (Un pansement est un dispositif permettant de recouvrir une plaie située sur la peau.) recouvert de nanoparticules sur la plaie, arrêtant ainsi l'hémorragie. Dans les deux situations, le fonctionnement de l'organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est généralement...) est préservé et les animaux survivent.

« Coller un pansement pour arrêter les fuites » n'est qu'un exemple des possibilités ouvertes par l'adhésion apportés par des nanoparticules. Dans un tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre domaine, les chercheurs sont parvenus grâce aux nanoparticules à fixer une membrane dégradable utilisée pour la thérapie cellulaire sur le cœur et ce, malgré les fortes contraintes mécaniques liées à ses battements. Ainsi ils démontrent qu'il serait possible de fixer des dispositifs médicaux variés à des fins thérapeutiques ou de réparation et de renforcement mécaniques des organes et des tissus.

Cette méthode d'adhésion est exceptionnelle de par son potentiel champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) d'applications cliniques. Elle est simple, facile à mettre en œuvre et les nanoparticules utilisées (silice, oxydes de fer) peuvent être métabolisées par l'organisme. Elle peut facilement être intégrée dans les recherches actuelles sur la cicatrisation et la régénération des tissus et contribuer au développement de la médecine régénératrice.

Notes:

(1) Ludwik Leibler est lauréat de la médaille de l'innovation 2013.
(2) Voir le communiqué de presse sur ces travaux: Consulter le site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web reposant sur Internet.)


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Source: CNRS
 
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