Un appendice éclaté ou un volvulus intestinal mettant en danger la vie du patient sont des urgences qui doivent être traitées immédiatement par des chirurgiens. Cependant, une opération qui permet de sauver des vies et de rattacher des tissus du tube digestif comporte certains risques. En effet, tout ce qui est transporté par le tube digestif vers le monde extérieur appartient à cet endroit et ne devrait en aucun cas se retrouver dans la cavité abdominale. Les sucs digestifs très acides et les résidus alimentaires chargés de germes peuvent déclencher une péritonite, voire une septicémie mortelle. Mais l’aiguille et le fil ne sont pas nécessairement les outils chirurgicaux parfaits pour réunir deux morceaux d’intestin – après tout, il ne vous viendrait pas à l’idée de coudre une poche alimentaire qui fuit, n’est-ce pas ? Les chercheurs de l’Empa ont donc mis au point un patch qui scelle de manière stable deux morceaux d’intestin suturés et empêche ainsi les fuites dangereuses.
Des complications redoutées
L’idée de sceller les tissus suturés avec un sparadrap a déjà fait son chemin dans les salles d’opération. Mais après que les premiers de ces produits se soient révélés mal tolérés, voire toxiques, ces sparadraps sont actuellement composés de protéines biodégradables. Le problème est que le succès clinique n’est pas toujours optimal et varie en fonction du tissu sur lequel ils sont utilisés. Cela s’explique par le fait que les patchs protéinés sont avant tout destinés à soutenir le processus de guérison. Ils se dissolvent trop vite au contact des sucs digestifs et ne tiennent pas toujours bien.
« Les fuites après une chirurgie abdominale sont encore aujourd’hui l’une des complications les plus redoutées. » a déclaré Inge Herrmann, chercheuse, Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux.
L’équipe dirigée par Mme Herrmann et Alexandre Anthis du laboratoire Interactions particules-biologie de l’Empa à Saint-Gall s’est donc associée à Andrea Schlegel, chirurgien à l’hôpital universitaire Queen Elizabeth de Birmingham, pour rechercher un matériau capable de sceller de manière fiable les blessures intestinales et les plaies chirurgicales. Ils ont trouvé un matériau composite synthétique composé de quatre substances acryliques qui, ensemble, forment un hydrogel chimiquement stable. De plus, le patch se lie activement avec le tissu intestinal jusqu’à ce que plus aucun liquide ne puisse passer. Les chercheurs ont déjà réussi à faire breveter cette nouvelle technologie. Le quadrige d’acide acrylique, d’acylate de méthyle, d’acrylamide et de bis-acrylamide fonctionne en parfaite synergie, car chaque composant confère une caractéristique spécifique au produit final : une liaison stable avec la muqueuse, la formation de réseaux, la résistance aux sucs digestifs et l’hydrophobie.
Patchs sur mesure
Lors d’expériences en laboratoire, les chercheurs ont montré que le système polymère répondait à leurs attentes.
« L’adhérence est jusqu’à dix fois supérieure à celle des matériaux adhésifs conventionnels », explique Anthis, chercheur à l’Empa. « Des analyses plus poussées ont également montré que notre hydrogel peut résister à cinq fois la charge de pression maximale dans l’intestin. »
Et c’est dans la conception du matériau que réside son effet sur mesure : Le composite caoutchouteux réagit sélectivement aux sucs digestifs qui pourraient s’écouler par les plaies intestinales, se dilate et se ferme d’autant plus hermétiquement. Cette super-colle biocompatible et peu coûteuse, composée en grande partie d’eau, pourrait ainsi raccourcir les séjours à l’hôpital et réduire les coûts de santé. Alexandre Anthis planifie donc déjà les prochaines étapes de l’application clinique de ce nouveau pansement : « Nous sommes en train de fonder une start-up pour mettre ce matériau innovant sur le marché. »
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Image de Andrea Cannata de Pixabay
