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Hydrogel biomimétique à effet antimicrobien photodynamique – Actualite-sante

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Les infections sont une menace redoutée qui peut avoir des conséquences fatales après une opération, dans le traitement des plaies et pendant l'ingénierie tissulaire. Les hydrogels biomimétiques aux propriétés antimicrobiennes «intégrées» peuvent réduire considérablement ce danger. Dans la revue Angewandte Chemie les scientifiques ont maintenant introduit un gel qui est activé par la lumière rouge pour produire des composés réactifs de l'oxygène qui tuent efficacement les bactéries et les champignons.

Les hydrogels sont des réseaux de molécules qui retiennent l'eau dans leur grille. Les hydrogels antimicrobiens peuvent être produits en mélangeant avec ou en fixant des composants antimicrobiens à un gel polymère. Des chercheurs de l'Université technologique de Hebei, Tianjin (Chine), de l'Université Radboud, Nimègue (Pays-Bas) et de l'Université du Queensland, Brisbane (Australie) ont choisi une voie alternative et ont utilisé la chimiothérapie photodynamique antimicrobienne comme modèle. Dans cette technique, les photosensibilisateurs entrent dans un état excité lorsqu'ils sont irradiés par la lumière. Grâce à une transition non radiative, le photosensibilisateur entre dans un état excité différent et à longue durée de vie. La transition peut transférer de l'énergie aux molécules d'oxygène, formant des espèces d'oxygène hautement réactives qui tuent les microbes.

À ce jour, les gels synthétiques à activité antimicrobienne photodynamique n'ont été ni biocompatibles ni biodégradables. Les produits issus de sources biologiques, en revanche, présentent un risque de contamination ou de réactions immunitaires et donnent des résultats difficiles à reproduire. L'équipe dirigée par Chengfen Xing a surmonté ce défi en utilisant des hydrogels entièrement synthétiques aux propriétés biomimétiques, qui imitent les systèmes biologiques. Ils ont sélectionné un polymère à squelette hélicoïdal (polyisocyanure avec des chaînes d'éthylène glycol greffées) qui forme des hydrogels poreux, hautement biocompatibles avec une architecture en forme de fil qui ressemble aux structures et aux propriétés mécaniques des biogels à base de collagène et de fibrine.

Les chercheurs ont combiné ce type d'hydrogel avec un photosensibilisateur à base de polythiophène. En solution, il forme des amas désordonnés et absorbe la lumière violette. L'incorporation dans les régions en forme de spirale de l'hydrogel force les polythiophènes dans une configuration droite et linéaire. Sous cette forme, l'absorption est nettement plus forte et se déplace dans la région rouge du spectre. Ceci est préférable car la lumière rouge peut pénétrer plus profondément et provoquer moins de décoloration du pigment.

Les chercheurs ont ainsi obtenu un gel au pouvoir antimicrobien exceptionnel contre les bactéries, comme Escherichia coli et Bacillus subtilis, ainsi que des champignons comme Candida albicans. Cela pourrait être un point de départ pour la fabrication de pansements avec «bouchons d'infection intégrés». Les avantages de cette méthode de lutte contre les pathogènes: elle est non invasive et son effet est contrôlable tant en localisation qu'en durée. Même les bactéries résistantes aux antibiotiques peuvent être tuées et le risque de provoquer de nouvelles résistances est beaucoup plus faible.

Source de l'histoire:

Matériaux fournis par Wiley . Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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