Agissant comme principale interface entre le monde interne et le monde externe, la peau est l’organe le plus grand et le plus important du corps humain. Il est fréquemment exposé à de nombreux types de blessures ou de blessures physiques, notamment des coupures, des éraflures, des égratignures, des infections et des ulcères.
Malheureusement, avec l’âge, la peau devient plus fragile et moins capable de se guérir sans aide. Alors que de nombreux pays connaissent une augmentation rapide du vieillissement de la population, la demande de traitement de telles plaies cutanées a créé un besoin accru de produits de soin des plaies accessibles et efficaces.
Au cours des dernières décennies, les hydrogels ont reçu beaucoup d’attention pour traiter les plaies cutanées. Lorsqu’ils sont appliqués sur une lésion, ces gels spéciaux peuvent favoriser la guérison en absorbant les liquides évacués (exsudats) et en gardant la plaie protégée, bien hydratée et oxygénée.
Cependant, la plupart des hydrogels développés ont des propriétés adhésives sur les tissus cutanés pour suivre les mouvements de la peau. Étant donné que ces hydrogels sont collants et adhèrent à la peau et au site de la plaie, ils étirent et dilatent la plaie elle-même une fois qu’ils gonflent après avoir absorbé les exsudats.
Cela provoque non seulement de la douleur chez l’utilisateur, mais l’expose également à un risque plus élevé d’infection bactérienne en raison de l’expansion de la zone de la plaie. Par conséquent, afin de créer des hydrogels capables de traiter efficacement les plaies sans interférer avec le processus de cicatrisation, il est nécessaire d’expérimenter la préparation d’hydrogels basée sur de nouvelles idées tout en utilisant les propriétés des matériaux existants.
Dans ce contexte, une équipe de chercheurs de l’Université des sciences de Tokyo (TUS), au Japon, a proposé un matériau médical innovant et à forte valeur ajoutée pour traiter les plaies cutanées.
Comme indiqué dans leur récente étude publié dans le Journal international des macromolécules biologiquesils ont développé un nouvel hydrogel à faible coût utilisant un composant présent dans les algues, obtenant des propriétés physiques totalement différentes de celles des hydrogels conventionnels.
L’étude a été dirigée par M. Ryota Teshima, étudiant à la maîtrise à TUS. Le professeur adjoint Shigehito Osawa, Mme Miki Yoshikawa, le professeur agrégé Yayoi Kawano, le professeur Hidenori Otsuka et le professeur Takehisa Hanawa, tous issus de différentes facultés et départements de TUS, faisaient également partie de cette étude.
La méthode de préparation de l’hydrogel proposé est assez simple. Il a été fabriqué à partir d’alginate, de carbonate de calcium et d’eau gazeuse. L’alginate est une substance biocompatible qui peut être extraite des algues marines.
Plus important encore, il n’adhère pas fortement aux cellules ou aux tissus cutanés. Grâce à la structure spéciale formée par les ions alginate et calcium, en plus de l’effet protecteur du CO2 dans l’eau gazeuse contre l’acidification, l’hydrogel résultant présentait non seulement des conditions de pH et d’humidité idéales pour la guérison des plaies, mais démontrait également une adhérence et un gonflement nettement inférieurs. par rapport à d’autres pansements hydrogel commerciaux.
Les chercheurs ont testé l’efficacité de leur nouvel hydrogel en utilisant des cultures cellulaires et un modèle murin, qui ont tous deux donné d’excellents résultats.
« Grâce à des expérimentations animales, nous avons démontré que notre hydrogel avait un effet thérapeutique élevé et pouvait en même temps supprimer l’expansion temporaire de la zone de la plaie provoquée par les préparations cliniques conventionnelles », explique M. Teshima. « Cela prouve notre hypothèse initiale selon laquelle les gels ayant une faible adhérence cutanée et des propriétés de faible gonflement sont excellents comme matériaux de pansement, ce qui est à l’opposé des idées reçues. »
Il convient de noter que l’alginate peut être extrait des algues échouées sur les plages, une ressource renouvelable souvent considérée comme un déchet côtier. Puisque l’hydrogel proposé est non seulement peu coûteux mais également biodégradable, ce développement marque une étape importante vers les progrès futurs de la médecine durable.
« Les matériaux médicaux manquent encore d’une perspective axée sur la durabilité, et nous pensons que cette recherche servira de référence pour la conception de futurs matériaux médicaux et conduira à des soins de plaies durables et peu coûteux », déclare M. Teshima. « De plus, nos résultats peuvent aider à clarifier les problèmes liés aux formulations d’hydrogels actuellement utilisées en clinique et à fournir de nouvelles directives de conception pour les gels de traitement des plaies de nouvelle génération. »
Plus d’information:
Ryota Teshima et al, Hydrogel à faible adhérence et à faible gonflement à base d’alginate et d’eau gazeuse pour empêcher la dilatation temporaire des sites de plaies, Journal international des macromolécules biologiques (2023). DOI : 10.1016/j.ijbiomac.2023.127928