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Exploiter l'arme secrète(e) de la nature : un pansement bio-inspiré

Dérivée de sécrétions de mollusques, cette technologie promet d'arrêter les saignements mieux qu'une simple gaze, et avec le soutien du FIM, les inventeurs visent à la commercialiser.

La prochaine fois que vous aurez une coupure ou une éraflure avec un saignement important, il est peu probable que vous souhaitiez appliquer un mollusque sur la plaie. Mais avant de rejeter un tel traitement, il serait bon de consulter le professeur de génie mécanique Jianyu Li.

Sa création - soutenue par le Fonds d'innovation de Æ»¹ûÒùÔº (FIM) - est un nouveau type de bio-adhésif micro-structuré, appelé ClickClot. Inspiré par les sécrétions binaires des moules, ce nouveau type de pansement peut potentiellement répondre aux défis cliniques posés par les hémorragies incontrôlées.

Comme beaucoup de grandes découvertes, l'inspiration de l'invention est accidentelle. Un jour, alors qu'il jouait avec son fils de 6 ans, celui-ci est tombé et s'est cogné la tête contre le coin d'une table. La chute a provoqué une blessure de 3 cm de long qui saignait abondamment. Malgré la compression et l'application de plusieurs couches de gaze, il n'a pas réussi à arrêter l'hémorragie et a dû appeler les secours. L'incident l'a amené à se demander pourquoi il n'existait pas de meilleurs produits hémostatiques disponibles à la maison.

En approfondissant le sujet, il a perçu un véritable besoin : les hémorragies incontrôlées sont l'une des principales causes de décès évitables dans le monde, représentant près de 2 millions de morts par an.

Dans ce contexte, le potentiel humanitaire d'un nouveau matériau plus efficace issu de la bio-ingénierie pour arrêter les pertes de sang importantes est énorme. En effet, les agents hémostatiques traditionnels sont affectés par des flux sanguins rapides et sous pression, ce qui nuit à leur intégrité et à l'adhérence des mastics bio-adhésifs.

"Cela m'a donné une motivation personnelle pour faire avancer cette technologie", explique le professeur Li. "Nous avons essayé de concevoir un nouveau biomatériau qui peut être activement intégré pour réparer le corps humain.

Les tentatives de création de ce nouveau matériau ont été si efficaces en laboratoire qu'il a décidé de lancer une entreprise pour commercialiser cette technologie : ClickClot. L'entreprise est basée sur les recherches menées par son équipe afin de s'assurer que le potentiel humanitaire de cette technologie puisse un jour être accessible au public.

La technologie du fond de l'océan

Les chercheurs se sont inspirés de la nature pour concevoir cette technologie. Li explique : "Nous nous inspirons des créatures marines qui sécrètent des bio-adhésifs pour adhérer au fond de l'océan et se protéger de leurs prédateurs."

Il a notamment étudié les propriétés des plaques de moules. Ces mollusques du fond des oceans sécrètent des bio-adhésifs composés de structures microporeuses remplies de liquides fonctionnels. Le professeur Li décrit ce produit comme une éponge. "Vous pouvez considérer notre produit comme une éponge qui peut se coller aux tissus de votre corps ; il absorbera et induira la coagulation du sang, tout cela sans avoir besoin de compression ou d'une grande force.

Leur solution est constituée d'un xérogel hémostatique macroporeux (c'est-à-dire une éponge) infusé avec des liquides fonctionnels. Le xérogel est biodégradable et sert à favoriser la coagulation du sang et l'élimination des fluides, y compris le sang. Les liquides fonctionnels favorisent l'adhésion et sont antibactériens.

Les essais préliminaires ont révélé une efficacité hémostatique et une biocompatibilité nettement améliorée de leur nouvelle technologie par rapport aux équivalents utilisés en milieu clinique. Ces résultats ont incité M. Li à continuer à faire progresser la technologie.

"Nous avons obtenu d'excellents résultats lors de l'étude sur les animaux", déclare M. Li, "de meilleurs résultats que des produits commerciaux comparables, ce qui a renforcé ma volonté d'appliquer cette technologie dans le monde réel".

Entrer sur le marché

Parlant de son parcours pour combler l'écart entre le laboratoire et le marché commercial, Li souligne l'aide qu'il a reçue de l'université pour rendre ce projet possible, en particulier celle du Fonds d'innovation de Æ»¹ûÒùÔº.

"La flexibilité du financement que nous avons reçu, le soutien des mentors et les contacts que nous avons pu établir grâce au FIM sont inestimables", déclare-t-il.

Li a pu embaucher un stagiaire d'été grâce au FIM pour l'aider à mener des analyses de marché supplémentaires et à faire avancer son plan de développement commercial.

Actuellement, l'entreprise se concentre sur la finalisation de ses designs et la réalisation d'une analyse de marché, dans le but d'obtenir le financement nécessaire pour commencer les essais cliniques d'ici le début de 2024. À l'avenir, elle a l'intention de développer une gamme de produits pour contrôler les hémorragies dans divers contextes. Les produits destinés à des applications commerciales seront les premiers à voir le jour, mais ils sont déterminés à répondre aux normes plus élevées de performance en matière d'utilisabilité qui seront requises pour les utilisations chirurgicales ou militaires.

"Notre objectif ultime, en tant qu'ingénieurs, n'est pas seulement de publier des articles ou de déposer des brevets, mais d'apporter cette technologie dans le monde et d'avoir un impact réel", déclare-t-il. "Mais il y a encore un écart entre le laboratoire et le marché, et je ressens le besoin, en tant que chercheur, de faire ce pas et de combler cet écart."

Arrêter l’hémorragie, sans pression

La technologie de ClickClot présente des avantages évidents par rapport à ce qui est actuellement disponible sur le marché des agents hémostatiques. En commençant par l'application de l'agent hémostatique sur une plaie, les agents hémostatiques mécaniques nécessitent l'élimination du sang de la surface sur laquelle ils sont appliqués afin de former une adhésion fiable. Ce n'est pas le cas de ClickClot qui peut être appliqué sur la plaie, absorber le sang et adhérer à la peau sans aucune pression.

C'est d'ailleurs de là que vient le nom de la société, qui fait référence à la capacité de son produit à "cliquer" en place et à arrêter rapidement l'hémorragie.

Le produit est également supérieur aux compressions de gaze ou aux sutures conventionnelles grâce à sa facilité de retrait. Une fois les méthodes hémostatiques traditionnelles appliquées, elles peuvent être douloureuses à retirer ou nécessiter une procédure secondaire à l'hôpital. ClickClot, en revanche, est biodégradable, ce qui permet à l'organisme d'absorber le matériau sans qu'il soit nécessaire de procéder à une seconde intervention chirurgicale. La technologie binaire de ClickClot ne se contente pas d'arrêter le flux sanguin, elle lance également le processus de guérison.

"Nous espérons combiner les deux fonctions homéostatique et régénératrice. Les produits actuellement disponibles sur le marché ne s'occupent que de l'homéostasie, mais en ce qui concerne la régénération, ils ne font pas grand-chose, et parfois même empêchent le processus de se dérouler", explique M. Li. "Nous espérons combiner ces deux fonctions pour créer une sorte d'homéostatique régénératrice de nouvelle génération".

Les hémorragies incontrôlées sont l'une des principales causes de décès évitables dans le monde, en particulier dans les milieux précliniques, mais l'innovation du professeur Li pourrait faire la différence entre la vie et la mort - en un seul clic.

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