Des d茅chets marins transform茅s en une solution durable pour le traitement des plaies et la fabrication d鈥檃ppareils portables
Une 茅quipe de recherche interdisciplinaire de l鈥橴niversit茅 McGill a mis au point une colle m茅dicale ultrar茅sistante et respectueuse de l鈥檈nvironnement fabriqu茅e 脿 partir de d茅chets marins. Ce bioadh茅sif ouvre la voie 脿 des applications prometteuses dans le traitement des plaies, la chirurgie, l鈥檃dministration des m茅dicaments, les dispositifs portables et les implants m茅dicaux.
芦 Pour de nombreuses interventions m茅dicales, nous avons vraiment besoin de colles qui peuvent refermer des plaies ou faire adh茅rer fortement quelque chose 脿 la peau 禄, d茅clare Audrey Moores, professeure au D茅partement de chimie.
芦 Beaucoup de produits bioadh茅sifs renferment des compos茅s toxiques. Nous avons besoin de nouveaux mat茅riaux qui poss猫dent 脿 la fois une forte adh茅rence et une grande r茅sistance 脿 la fatigue, soit la capacit茅 de r茅sister 脿 des tractions r茅p茅t茅es 禄, explique la Pre Moores.
Audrey Moore et Jianyu Li, coauteur principal, professeur agr茅g茅 au D茅partement de g茅nie m茅canique et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en r茅paration et r茅g茅n茅ration des tissus, ont pr茅sent茅 leurs conclusions dans l鈥檃rticle 芦 Nanowhisker glues for fatigue-resistant bioadhesion and interfacial functionalization 禄, publi茅 dans Nature Communications.
Des nanofibres d鈥檕rigine naturelle conf猫rent 脿 la colle sa r茅sistance
Le nouveau bioadh茅sif est compos茅 de chitosane, forme chimiquement modifi茅e de la chitine, qui est un composant naturel de l鈥檈xosquelette des crustac茅s et de certains champignons.
Les chercheurs ont modifi茅 le chitosane pour lui donner une forme de nanofibre 鈥� caract茅ristique essentielle 脿 l鈥檈fficacit茅 du bioadh茅sif 鈥� en utilisant un proc茅d茅 m茅cano-chimique mis au point par les coauteurs Audrey Moores et Edmond Lam dans des 茅tudes pr茅c茅dentes.
芦 Nous manipulons chimiquement ce mat茅riau pour le transformer en nano-chitosane, qui poss猫de toute une gamme de propri茅t茅s que nous pouvons affiner. 脌 partir de ce nanomat茅riau, nous pouvons fabriquer une nanocolle 禄, pr茅cise la Pre Moores.
Les ultrasons transforment les nanofibres en structures entrelac茅es
Pour faire p茅n茅trer la nanocolle dans la peau, les chercheurs utilisent une technologie 脿 ultrasons mise au point par le groupe du Pr Li. Lorsqu鈥檈lles sont expos茅es 脿 des ondes sonores, les nanofibres adh猫rent fermement 脿 la peau et s鈥檌mbriquent les unes dans les autres pour former une structure rigide et r茅sistante qui accentue consid茅rablement la force et la durabilit茅 de la colle.
芦 Imaginez que vous avez un pansement sur la main. Il tient difficilement en place parce que votre main bouge beaucoup 禄, illustre la scientifique.
芦 Pour que le pansement adh猫re, la colle doit p茅n茅trer dans la peau. C鈥檈st pourquoi nous avons utilis茅 des micro-aiguilles ou des ultrasons. 禄
芦 Nous avons 茅t茅 surpris de constater que les ultrasons 茅taient essentiels 脿 la fabrication d鈥檜ne colle forte. En cherchant 脿 faire adh茅rer la nanocolle 脿 la peau, nous avons constat茅 que les ultrasons participaient 脿 la construction d鈥檜n r茅seau interconnect茅 complexe de nanostructures. Ces colles 脿 base de nanofibres sont tout simplement meilleures que les colles actuellement disponibles sur le march茅. 禄
Selon les scientifiques, les nanostructures offrent des perspectives prometteuses au-del脿 des soins de sant茅, dans de nombreux contextes d鈥檌ng茅nierie.
Hypoallerg茅nique et potentiellement v茅g茅talien
Le bioadh茅sif est 茅galement enti猫rement biocompatible, m锚me pour les personnes allergiques aux fruits de mer.
芦 Les personnes allergiques aux crustac茅s ne sont pas allergiques 脿 la chitine mais aux prot茅ines, que nous pouvons 茅liminer pendant la fabrication pour 茅viter les r茅actions allergiques. 禄
芦 En th茅orie, nous pourrions 茅galement fabriquer une version v茅g茅talienne 脿 partir de champignons 禄, ajoute la Pre Moores.
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L鈥檃rticle 芦 Nanowhisker glues for fatigue-resistant bioadhesion and interfacial functionalization 禄, par Audrey Moores, Jianyu Li, Shuaibing Jiang, Tony Jin, Tianqin Ning, Zhen Yang, Zhenwei Ma, Ran Huo, Yixun Cheng, Davis Kurdyla, Edmond Lam et Rong Long, a 茅t茅 publi茅 dans Nature Communications.
Cette recherche a 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, le programme Oc茅ans du Conseil national de recherches Canada, la Fondation canadienne pour l鈥檌nnovation, les National Institutes of Health des 脡tats-Unis, le Programme des chaires de recherche du Canada, le Centre en chimie verte et catalyse du Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Nature et technologies, ainsi que l鈥橴niversit茅 McGill.
