Développement innovant par l’IIT

Le groupe de recherche sur les matériaux intelligents de l’Institut Italien de Technologie (IIT) a mis au point un pansement fabriqué à partir de matériaux végétaux, enrichi en vitamine C, capable d’accélérer le processus de guérison des blessures causées par les brûlures.

En général, la zone affectée par une brûlure devient rouge et enflée en raison de l’inflammation, une réaction de défense naturelle du corps. Cependant, une inflammation excessive peut conduire à la production de radicaux libres d’oxygène, un processus connu sous le nom de « stress oxydatif », qui entrave la guérison.

Une solution bio-compatible et naturelle

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé un pansement bio-compatible capable de prévenir une inflammation excessive, de réduire le nombre de radicaux libres et, par conséquent, de raccourcir le temps de guérison. De plus, ce pansement se dégrade naturellement en quelques jours, réduisant ainsi les préoccupations liées aux déchets.

Comment est fabriqué le pansement ?

Le pansement, décrit en détail dans une étude publiée dans la revue « ACS Applied Bio Materials », est fabriqué à partir de matériaux biodégradables, tels que la zéine (protéine de maïs), la pectine (sucre présent dans les pelures de nombreux fruits comme la pomme) et la lécithine de soja.

Les étapes de fabrication décrites par les chercheurs sont les suivantes :

• Préparation de la solution polymère : Les matériaux (zéine, pectine et lécithine) sont dissous dans un solvant pour former une solution polymère homogène.
• Incorporation du « vitamine C » : La vitamine C est ajoutée à la solution polymère, puis répartie uniformément pour une libération uniforme dans le produit final.
• Électrofilage de la solution chargée en vitamine : La solution contenant la vitamine C est insérée dans une seringue équipée d’une aiguille, reliée à une source de haute tension (10 à 30 kV), créant ainsi le champ électrique nécessaire au processus d’électrofilage. Une bobine rotative recueille les fibres nanométriques tout au long du processus.
• Immersion dans une solution d’ions calcium : Les fibres nanométriques formées sont ensuite plongées dans une solution contenant des ions calcium, ce qui les lie et leur confère un comportement de « gel hydraté », améliorant la stabilité et l’intégrité structurelle du pansement.


Résultats prometteurs

La structure poreuse du pansement permet une libération progressive de la vitamine C, stabilisant les niveaux d’inflammation et réduisant la production de radicaux libres. Les tests effectués sur des cellules humaines, en particulier les kératinocytes (cellules de la peau), ont montré que ce produit est compatible avec les cellules humaines, un critère essentiel pour une utilisation future chez l’homme.

Les tests en laboratoire ont révélé une réduction de quatre biomarqueurs d’inflammation (IL-1β, IL-6, TNF-α) de 30 à 50 % et une diminution de 50 à 70 % des radicaux libres d’oxygène en présence du pansement. De plus, une augmentation de la production de collagène et une prolifération des fibroblastes (cellules impliquées dans la réparation des blessures) ont été observées.

Pour valider ces résultats, des tests pré-cliniques ont été menés sur des souris, démontrant la capacité du produit à réduire l’inflammation. Un porte-parole de l’institut a déclaré : « Toutes ces preuves soulignent l’efficacité du pansement pour accélérer la guérison des brûlures ».

Vers une innovation écoresponsable

Le chercheur du « Laboratoire des matériaux intelligents » de l’IIT, Fabrizio Fiorentini, a déclaré : « Notre étude est une première étape. Notre prochain objectif est de créer un produit similaire utilisant des matériaux dérivés des déchets alimentaires afin de répondre au concept d’économie circulaire. »

Athanasia Athanasiou, chercheuse principale de l’étude, a ajouté : « Il ne s’agit que d’une des nombreuses applications possibles pour cette classe de matériaux intelligents. Nous travaillons également sur d’autres innovations capables d’accélérer la guérison, non seulement des brûlures, mais aussi d’autres types de blessures, telles que les déchirures et les ulcères de la peau ».


Nécessité d’un équilibre environnemental et médical

Ibrahim Al-Sherbini, le directeur fondateur du programme de sciences des nanotechnologies à la ville de la science et de la technologie de Zewail, a salué l’aspect environnemental de cette recherche, tout en soulignant l’importance de ne pas négliger l’aspect médical.

Al-Sherbini, qui a publié une étude sur un pansement pour les plaies dans la même revue environ huit ans auparavant, a déclaré : « L’importance de l’aspect environnemental dans ce travail est indéniable, mais il ne doit pas se faire au détriment de l’aspect médical ».

Il a ajouté : « Je comprends que l’équipe de recherche veuille utiliser des sources végétales pour produire ce pansement et fournir de la vitamine C, mais si cette approche seule donne des résultats limités en termes d’efficacité, il serait nécessaire de rechercher d’autres sources pour améliorer l’efficacité ».

Al-Sherbini a également exprimé des réserves quant aux résultats obtenus, qu’il juge insuffisants pour indiquer une guérison complète. Il a souligné que la durée de vie du pansement, comme mentionné dans l’étude, est limitée à trois jours et a mis en doute l’efficacité du traitement après cette période.

Il a également noté que bien que les matériaux soient naturels et biologiques, leur dégradation dans la zone de la plaie pourrait modifier le pH, affectant ainsi le processus de guérison.

Enfin, il a conclu en insistant sur la nécessité de trouver un équilibre entre l’aspect environnemental et médical en combinant divers matériaux naturels pour obtenir de meilleurs résultats en termes d’efficacité.