Le vaisseau sanguin électronique flexible et biodégradable développé par des scientifiques en Chine et en Suisse
Des scientifiques chinois et suisses ont fait équipe pour produire un dispositif médical implantable qui imite la fonction primaire des vaisseaux sanguins, mais va un peu plus loin que ses homologues naturels. Ces vaisseaux sanguins électroniques peuvent être utilisés pour faciliter l’écoulement du sang, comme cela a été démontré chez le lapin, mais pourraient également être configurés pour aider à l’administration de médicaments, à la cicatrisation des plaies et même à la thérapie génique.
Depuis plusieurs années, les scientifiques travaillent à la bio-ingénierie des vaisseaux sanguins qui pourraient nous aider à étudier les maladies, à traiter les personnes souffrant d’insuffisance rénale ou à remplacer les vaisseaux bloqués chez les personnes souffrant de maladies cardiovasculaires. Les chercheurs à l’origine de cette nouvelle étude ont toutefois cherché à développer ces types d’échafaudages et de supports mécaniques « passifs » avec des versions qui jouent un rôle actif dans le rétablissement du patient.
Leurs vaisseaux sanguins électroniques sont fabriqués à l’aide d’une tige cylindrique qui enroule une membrane conductrice en métal-polymère. Ces dispositifs sont flexibles, biodégradables et contiennent des circuits qui peuvent être coordonnés avec d’autres dispositifs électroniques pour assumer différentes tâches, comme l’administration de médicaments sous contrôle électronique.
Impression d’artiste d’un vaisseau sanguin électronique incorporé dans le corps humain
Dans une expérience, les scientifiques ont montré comment la stimulation électrique du vaisseau sanguin dans un modèle de cicatrisation pouvait stimuler la prolifération et la migration des cellules endothéliales, qui tapissent la surface intérieure des vaisseaux sanguins naturels, indiquant qu’elles pouvaient être utilisées pour construire de nouveaux tissus. Dans une autre expérience en laboratoire, l’équipe a relié le vaisseau sanguin électronique à un dispositif qui crée un champ électrique pour rendre les cellules plus perméables. Cela a permis à l’équipe de délivrer une protéine verte fluorescente d’ADN dans trois types différents de cellules de vaisseaux sanguins.
Les chercheurs se sont ensuite tournés vers des études in vivo, utilisant le vaisseau sanguin électronique pour remplacer une artère clé chez les lapins qui fournit le sang au cerveau, au cou et au visage. Le dispositif a été contrôlé pendant trois mois, les scientifiques indiquant qu’il permettait un flux sanguin suffisant pendant toute la durée de l’étude. L’analyse des organes internes des lapins après le retrait des implants n’a révélé aucun signe d’inflammation.
À partir de là, l’équipe espère s’appuyer sur ces premiers résultats prometteurs pour mener d’autres études sur les lapins afin d’établir la sécurité à long terme du dispositif. Une autre considération est que les autres dispositifs électroniques couplés au vaisseau sanguin électronique devraient être réduits si l’approche devait être utilisée chez l’homme.
« À l’avenir, des optimisations doivent être faites en l’intégrant à des dispositifs réduits au minimum, tels que des piles et des systèmes de contrôle intégrés, afin de rendre toutes les parties fonctionnelles entièrement implantables et même entièrement biodégradables dans le corps », déclare l’auteur principal Xingyu Jiang, chercheur à l’Université des sciences et technologies du Sud et au Centre national des nanosciences et technologies en Chine.
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/cp-fab092920.php
