Le pansement auto-adhésif génère un courant électrique qui favorise la guérison, réduit le risque d'infection

Le pansement auto-adhésif génère un courant électrique qui favorise la guérison, réduit le risque d'infection

TissueScan: Gene expression Profile in Cancer Tissues via qPCR (Mars 2019).

Anonim

Bonne nouvelle pour les millions de personnes qui souffrent de plaies cutanées qui ne guérissent pas. Une équipe de chercheurs de l’Ohio State University a apporté une solution potentiellement transformatrice au problème en créant un patch adhésif portable qui alimente un petit courant électrique continu pour stimuler la guérison et réduire le risque d’infection.

Près de 7 millions d'Américains ont des plaies chroniques - généralement dues au diabète, à l'obésité ou à d'autres maladies qui affectent la circulation -, coûtant près de 25 milliards de dollars par an au système de santé. Les plaies non cicatrisantes sont douloureuses, peuvent endommager définitivement les nerfs, empêcher la mobilité et, dans des cas extrêmes, provoquer une infection pouvant entraîner la mort.

La conception du patch fait progresser de manière significative le pansement électroceutique (WED) sans fil approuvé par la FDA qui exploite la réponse innée du corps aux blessures pour aider les plaies à guérir.

"Une plaie produit naturellement ses propres champs électriques qui aident à réduire les bactéries et favorisent la régénération cellulaire; cependant, cette fonction est probablement altérée dans les plaies chroniques", a déclaré Sashwati Roy, PhD, professeur associé au département de chirurgie de l'Ohio State. "Le pansement prototype imite ce processus physiologique et, bien qu'il soit prouvé qu'il crée un environnement optimal où les plaies chroniques peuvent guérir, nous sommes toujours à la recherche de nouvelles façons de mieux contrôler les agents pathogènes."

Roy note que les plaies chroniques sont particulièrement sensibles à l'infection car les bactéries, qui flottent parfois librement dans une plaie, peuvent parfois se mobiliser, créant des colonies recouvertes d'un épais revêtement collant appelé biofilm. Le système immunitaire ne peut pas pénétrer dans le biofilm et les antibiotiques ne peuvent pas y pénétrer, ce qui provoque une inflammation constante et une infection de faible niveau, ce qui peut freiner davantage le processus de guérison.

Maintenant, avec le soutien du Centre des sciences cliniques et translationnelles de l'Ohio, des chercheurs de la faculté d'ingénierie et de la faculté de médecine passent à la vitesse supérieure. En travaillant avec une équipe d'ingénierie mécanique et aérospatiale dirigée par Shaurya Prakash, PhD et Vish Subramaniam, PhD, les scientifiques ont optimisé la conception du bandage et la quantité de courant électrique délivrée. Comme les WED actuels, le nouveau prototype est flexible, portable et autonome. Fabriqué en soie et en argent, le pansement expérimental comprend une batterie autonome qui fournit un courant électrique continu, sûr et de faible intensité aux blessures. "Nous espérons que ce nouveau design permettra aux champs et courants électriques de pénétrer plus profondément dans les plaies et d'atteindre réellement ces biofilms", a déclaré Subramaniam, président du département de génie mécanique et aérospatial de l'Ohio State. "La destruction du biofilm permettrait aux antibiotiques de tuer les bactéries, de réduire l'inflammation chronique et de permettre à la réponse immunitaire naturelle de fonctionner plus efficacement. Les bactéries acquièrent rapidement une résistance aux antibiotiques, mais à notre connaissance, les bactéries ne développent pas de résistance." contre les électroceutiques. " Pour tester le modèle expérimental, Roy et une équipe de scientifiques ont développé un modèle animal pour imiter la fonction cutanée d'une personne souffrant du syndrome métabolique - obésité, hypertension artérielle, taux élevé de sucre dans le sang - qui reflète le type de patient qui développe généralement des plaies chroniques.. Les modèles animaux présentaient des lésions cutanées infectées par Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ou Acinetobacter baumannii, trois types différents de bactéries qui infectent couramment les plaies et développent des biofilms résistants au traitement.

Les premiers résultats, présentés lors de la réunion annuelle de la Wound Healing Society en avril 2016, indiquent que les plaies infectées couvertes par le pansement bioélectrique expérimental ont mieux guéri et plus rapidement que celles recouvertes d'un pansement ordinaire couramment utilisé pour soigner les plaies. Les scientifiques émettent l'hypothèse que les courants électriques peuvent perturber les bactéries de deux manières: en interrompant la production de messages chimiques indiquant aux bactéries de développer des biofilms et en affaiblissant la structure moléculaire des biofilms existants. La prochaine étape de l'équipe est de se concentrer sur le pansement bioélectrique en tant que traitement des plaies chroniques chez une population de patients. Cependant, la technologie pourrait également être utilisée pour traiter les blessures aiguës. Roy note également que le département de la Défense des États-Unis est très intéressé par le pansement en tant que mesure temporaire visant à prévenir les infections chez les soldats blessés au front.

"Cette technologie a une longue durée de vie et est suffisamment compacte pour être intégrée à n'importe quel kit médical. Elle peut être appliquée immédiatement sur les plaies, empêchant les bactéries de se mobiliser et favoriser la guérison jusqu'à ce que le soldat puisse être transporté se soucier."

L’équipe s’intéresse déjà à plusieurs partenaires de l’industrie et espère commencer à tester la nouvelle technologie chez les patients avant la fin de l’année afin de déterminer la durée optimale du traitement et davantage sur les effets curatifs des champs électriques sur les cellules cutanées au niveau moléculaire.