Un tissu de synthèse pour réparer les coeurs, les muscles et les cordes vocales

Publié par Adrien le 02/12/2021 à 09:00
Source: Université McGill
Alliant leur savoir en chimie, en physique, en biologie et en génie, des scientifiques de l'Université McGill ont réalisé une importante avancée en médecine régénérative en concevant un biomatériau assez résistant pour réparer le coeur, les muscles et les cordes vocales.

"Après une lésion cardiaque, la récupération est souvent longue et délicate. Le mouvement incessant des tissus, qui bougent au rythme des battements cardiaques, vient compliquer la guérison (La guérison est un processus biologique par lequel les cellules du corps se...). Le même problème se pose dans les cordes vocales. Auparavant, aucun matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne...) injectable n'était assez résistant pour ce type de travail", explique Guangyu Bao, doctorant (Un doctorant est un chercheur débutant s'engageant, sous la supervision d'un directeur de...) au Département de génie mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) de l'Université McGill (L’Université McGill, située à Montréal au Québec, est une des...).


Vue antérieure et postérieure des muscles squelettiques superficiels du corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.).
(Wikipédia (Wikipédia (prononcé /wi.ki.pe.dja/) est une encyclopédie, multilingue, universelle,...))

Dirigée par le professeur titulaire Luc Mongeau et le professeur adjoint Jianyu Li, l'équipe a mis au point (Graphie) un hydrogel injectable novateur pour la réparation tissulaire. L'hydrogel est un biomatériau dans lequel les cellules ont l'espace nécessaire pour vivre et se développer. Après son injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) dans l'organisme, ce biomatériau forme une structure stable et poreuse dans laquelle les cellules vivantes peuvent croître et circuler pour aller réparer les organes lésés.

"Les résultats sont prometteurs, et nous espérons qu'un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), on pourra utiliser ce nouvel hydrogel comme implant afin de redonner la voix aux personnes dont les cordes vocales ont été lésées, par exemple à la suite d'un cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement...) du larynx (Le larynx est un organe situé au niveau de la gorge. Il est situé après la jonction...)", poursuit Guangyu Bao.

L'hydrogel mis à l'épreuve Les chercheurs ont testé la durabilité de leur hydrogel dans une machine de leur cru reproduisant les conditions biomécaniques extrêmes présentes dans les cordes vocales de l'être humain. Soumis à 120 vibrations par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) pendant plus de six millions de cycles, le biomatériau est demeuré intact, alors que les hydrogels ordinaires se sont désintégrés, incapables de supporter pareille contrainte.

"Nous étions vraiment ravis de constater que notre matériau passait le test haut la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à...). Avant nos travaux, il n'y avait pas d'hydrogel injectable qui alliait grande porosité et résistance. Pour régler le problème, nous avons introduit un polymère (Un polymère (étymologie : du grec pollus, plusieurs, et meros, partie) est un...) porogène dans notre formule, explique Guangyu Bao.

Cette innovation pourrait trouver d'autres applications, par exemple la libération de médicaments, le génie tissulaire et la création de modèles tissulaires pour le criblage de médicaments, précisent les chercheurs. D'ailleurs, l'équipe envisage de recourir à cet hydrogel pour créer des poumons en vue de la mise à l'essai de médicaments contre la COVID-19.

"Comme en témoignent nos travaux, nous pouvons miser sur la synergie entre la science des matériaux (La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie...), le génie mécanique et la bio-ingénierie pour créer des biomatériaux novateurs aux propriétés inédites. Nous avons bon espoir de voir ces innovations passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) dans la sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une...) clinique", conclut le Pr Jianyu Li, titulaire de la Chaire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) du Canada sur les biomatériaux et la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) musculosquelettique.

Le bioréacteur utilisé pour les tests reproduit la biomécanique des cordes vocales.
Vidéo: Guangyu Bao

L'étude:
L'article "Injectable, pore-forming, perfusable double-network hydrogels resilient to extreme biomechanical stimulations", par Sareh Taheri, Guangyu Bao, Zixin He, Sepideh Mohammadi, Hossein Ravanbakhsh, Larry Lessard, Jianyu Li et Luc Mongeau, a été publié dans Advanced Science.
DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202102627
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