Une colle biodégradable qui encourage les os à se réparer peut être appliquée pendant la chirurgie à l'aide d'un pistolet à colle chaude, offrant potentiellement un moyen bon marché et rapide de traiter les blessures
Les os cassés ont souvent besoin d'un matériau pour combler le vide
Avec de légères modifications, les pistolets à colle chaude couramment utilisés dans les arts et l'artisanat peuvent réparer les os endommagés rapidement et à moindre coût, selon les chercheurs.
Les os peuvent se réparer après de petites blessures, mais s'il y a un vide – en raison d'un traumatisme grave ou d'une élimination des tumeurs, par exemple – alors cet espace doit être rempli d'une greffe ou d'un bouchon artificiel fait d'un matériau qui encourage les cellules osseuses à se propager.
Une solution consiste à utiliser des imprimantes 3D pour créer des échafaudages parfaitement ajustés pour combler ces vides, mais cela nécessite un numérisation et une fabrication à distance – un processus prenant au moins une semaine. C'est bien pour une opération pré-planifiée pour réparer une articulation usée, par exemple, mais pas pour une chirurgie de traumatologie d'urgence.
Pour résoudre ce problème, Jung Seung Lee à l'Université Sungkyunkwan en Corée du Sud et ses collègues ont développé un système qui peut être appliqué instantanément lors d'une seule chirurgie.
Ils ont modifié un pistolet à colle chaude en réduisant la température à laquelle il fonctionne de plus de 100 ° C à environ 60 ° C. Ils ont également concocté un matériau qui agit comme une colle biologique – un mélange d'hydroxyapatite, qui représente 50% du volume d'os humains normaux, et un thermoplastique biodégradable appelé polycaprolactone.
Les chirurgiens peuvent utiliser le pistolet à colle chaude pour combler les vides osseux en quelques minutes pendant la chirurgie et les cellules osseuses sont ensuite capables de retirer l'écart et de réparer en permanence la blessure au fil du temps.
«Il est essentiellement composé de pistolets à colle chaude disponibles dans le commerce», explique Lee. «Nous pouvons économiser du temps et des coûts.»
Lee et ses collègues ont testé le pistolet à colle en réparant des lacunes d'un centimètre dans les os du fémur des lapins. Dans les échantillons prélevés après 12 semaines, il n'y avait aucun signe de problème médical ou de séparation entre la colle et l'os. Le volume osseux était plus de deux fois plus élevé chez les animaux traités avec le pistolet de colle que chez les animaux témoins où la réparation a été faite avec du ciment osseux traditionnel.
Les chercheurs ont également constaté qu'ils pouvaient incorporer la vancomycine et la gentamicine, deux composés antibactériens, dans le filament pour réduire le potentiel d'infection. Les médicaments sont libérés lentement et diffusent directement sur le site chirurgical sur plusieurs semaines.
Benjamin Ollivere à l'Université de Nottingham, au Royaume-Uni, qui fait des recherches sur des échafaudages imprimés en 3D pour la réparation des os, est sceptique qu'un pistolet à colle chaude finira par devenir une solution largement utilisée avant la technologie de numérisation et d'impression 3D plus rapide.
«Est-ce que je pense que c'est un concept intéressant? Oui. Cela pourrait-il fonctionner avec vraisemblance? Oui. Est-ce que je pense que c'est dans la gamme du plausible? Oui», dit-il. « Mais ce n'est peut-être pas la chose. »
