Une équipe de recherche interdisciplinaire de l’Université McGill a mis au point une colle médicale ultrarésistante et respectueuse de l’environnement fabriquée à partir de déchets marins. Ce bioadhésif ouvre la voie à des applications prometteuses dans le traitement des plaies, la chirurgie, l’administration des médicaments, les dispositifs portables et les implants médicaux.

« Pour de nombreuses interventions médicales, nous avons vraiment besoin de colles qui peuvent refermer des plaies ou adhérer fortement à la peau », déclare Audrey Moores, professeure au Département de chimie de l’Université McGill.

Audrey Moores et Jianyu Li [page en anglais seulement], coauteur principal, professeur agrégé au Département de génie mécanique [en anglais seulement] et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en réparation et régénération des tissus, ont présenté leurs conclusions dans un article [en anglais seulement] publié récemment dans la revue Nature Communications.

Le nouveau bioadhésif est composé de chitosane, forme chimiquement modifiée de la chitine, qui est un composant naturel de l’exosquelette des crustacés et de certains champignons. Les chercheurs ont modifié le chitosane pour lui donner une forme de nanofibre en utilisant un procédé mécanochimique mis au point par Audrey Moores et son collaborateur Edmond Lam dans des études antérieures.

« Nous manipulons chimiquement ce matériau pour le transformer en nanochitosane, qui possède toute une gamme de propriétés que nous pouvons affiner. À partir de ce nanomatériau, nous pouvons fabriquer une nanocolle », précise Mme Moores.

Pour faire pénétrer la nanocolle dans la peau, les chercheurs utilisent une technologie à ultrasons mise au point par l’équipe de recherche M. Li.

« Imaginez que vous avez un pansement sur la main. Il tient difficilement en place parce que votre main bouge beaucoup », illustre la scientifique. « Pour que le pansement adhère bien, la colle doit pénétrer dans la peau. C’est pourquoi nous avons utilisé des micro-aiguilles ou des ultrasons. »

Mme Moores explique que son équipe a été étonnée de constater que les ultrasons rendaient la colle très forte. En effet, lorsqu’elles sont exposées à des ondes sonores, les nanofibres adhèrent fermement à la peau et s’imbriquent les unes dans les autres pour former une structure rigide et résistante qui accentue considérablement la force et la durabilité de la colle.

« Au départ, nous voulions nous assurer que la nanocolle adhère bien à la peau, mais nous avons découvert que sous l’effet des ultrasons, il se formait un réseau complexe de nanostructures interconnectées. »

Selon les scientifiques, les nanostructures offrent des perspectives prometteuses au-delà du domaine de la santé; elles peuvent aussi être utiles dans de nombreux contextes en ingénierie.

Le bioadhésif est également entièrement biocompatible, même pour les personnes allergiques aux fruits de mer.

« Les personnes allergiques aux crustacés ne sont pas allergiques à la chitine mais aux protéines, que nous pouvons éliminer pendant la fabrication pour éviter les réactions allergiques. »

« En théorie, nous pourrions également fabriquer une version végétalienne à partir de champignons », ajoute Mme Moores.

Ces colles à base de nanofibres sont tout simplement meilleures que les produits bioadhésifs actuellement disponibles sur le marché, lesquels renferment souvent des composés toxiques et résistent mal quand ils doivent être collés et décollés à répétition.

Cette recherche a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, le programme Océans du Conseil national de recherches Canada, la Fondation canadienne pour l’innovation, les National Institutes of Health des États-Unis, le Programme des chaires de recherche du Canada, le Centre en chimie verte et catalyse du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies ainsi que l’Université McGill.

Le présent article a été adapté et publié avec l’autorisation de l’Université McGill.