Les biomatériaux deviennent une partie importante de nombreuses procédures thérapeutiques et diagnostiques, et la recherche dans ce domaine se développe rapidement. Certains des domaines les plus excitants sont l' orthopédie , l' ophtalmologie , les traitements contre le cancer et les soins dentaires.
Un biomatériau est une substance qui a été conçue pour prendre une forme servant à orienter une intervention thérapeutique ou diagnostique .
Bien que beaucoup d'études sur les biomatériaux soient réalisées sur des modèles animaux ou in vitro en ce moment, les scientifiques prédisent que les résultats seront bientôt utilisés dans des essais sur des humains.
Ophtalmologie et BioMatériaux
La membrane amniotique (AM) a été utilisée dans la chirurgie reconstructive de l'oeil pendant de nombreuses années. Récemment, de nouvelles techniques ont été proposées pour rendre le remplacement de la cornée plus efficace. Cette chirurgie particulière est souvent effectuée lorsqu'il y a une blessure permanente à l'œil causée par une maladie ou des brûlures chimiques.
L'AM est obtenue à partir de la couche la plus interne du placenta et possède des propriétés anti-inflammatoires et anti-cicatricielles, ce qui en fait un bon substitut membranaire. Cependant, le tissu AM est naturellement mince et opacifié, ce qui peut affecter la vision d'une personne. Les scientifiques recherchent maintenant des moyens de durcir et de clarifier optiquement AM en créant un stratifié de tissu. Ils croient que leurs découvertes aideront à faire progresser AM de manière à mieux appliquer le matériel dans la chirurgie reconstructive de l'œil humain.
Biomatériaux pour améliorer le diagnostic et le traitement du cancer
Il y a également eu beaucoup de progrès en utilisant différents biomatériaux dans le traitement du cancer. Il s'agit notamment d'utiliser des matériaux originaux pour établir le diagnostic et le pronostic de différents cancers, ainsi que de les utiliser pour administrer des médicaments anticancéreux de manière plus efficace.
Les thérapies qui ciblent directement les tumeurs ont été reconnues comme une façon préférable de traiter le cancer. Ils sont capables de donner de plus grands coups aux cellules cancéreuses et causent moins d'effets secondaires.
Dans le but d'une thérapie localisée contre le cancer, des chercheurs de l'Université d'Adélaïde en Australie ont conçu et mis au point un implant en titane 3D à base de nanotubes de titane pouvant être chargé avec un médicament anticancéreux et servant de dispositif d'administration de médicaments. Leurs études ont montré que lorsque le traitement anticancéreux est administré avec les nouveaux implants, les cellules cancéreuses du sein ont moins de chance de survivre. Au cours de leur recherche, trois jours après l'insertion de l'implant, les cellules tumorales ont commencé à régresser. Les chercheurs soulignent également que cette nouvelle approche chimiothérapeutique pourrait être adaptée à d'autres types de cancers dans le futur.
Livrer des médicaments au site exact d'une lésion est une approche qui est également testée dans d'autres domaines de la médecine. Par exemple, les infections bactériennes résistantes aux médicaments, qui sont devenues un problème croissant en raison de la surutilisation des antibiotiques, pourraient être traitées en utilisant les dernières avancées en matière de biomatériaux. Des véhicules nanoparticules de silice mésoporeuse enrobés d'argent ont déjà été utilisés sur des modèles de souris pour administrer des antibiotiques aux zones de l'infection résistante.
Dans la recherche animale, nanoplatforms ont été montrés très efficaces pour tuer les bactéries, en utilisant simultanément des agents d'argent et antibiotiques.
Ingénierie des tissus cartilagineux
Le Dr Tanya Levingstone du Royal College of Surgeons en Irlande (RCSI) explore un autre domaine passionnant de la recherche sur les biomatériaux. Levingstone fait partie du groupe de recherche en ingénierie osseuse et tissulaire. Ce groupe a fait des progrès significatifs dans la conception d'un matériau qui peut aider à régénérer les articulations endommagées. L'équipe de recherche s'est associée au centre de recherche AMBER ( Advanced Materials et BioEngineering Research) et a développé un échafaudage poreux multicouche en 3D composé de collagène, d'hydroxyapatite et d'acide hyaluronique.
Toutes ces substances sont présentes dans une articulation saine et ont le potentiel de diriger activement les cellules du corps pour réparer les articulations endommagées.
Dans leurs études les plus récentes, les chercheurs irlandais ont testé le composé sur une pouliche pur-sang de 15 mois. Le cheval souffrait d'une maladie dégénérative de ses deux articulations du genou connues sous le nom d'ostéochondrite disséquante. Certains cas de cette maladie peuvent être si graves chez les animaux qu'ils doivent être euthanasiés. Après avoir subi une procédure arthroscopique de routine qui a enlevé les fragments de genou instables, les échafaudages multicouches ont été implantés dans les articulations du cheval. En conséquence, de nouveaux os et du cartilage se sont formés, comme l'a révélé une enquête cinq mois après la procédure initiale. Le jeune cheval avec des perspectives auparavant sinistres est maintenant de retour à l'entraînement pour les épreuves de saut d'obstacles.
Le matériau a été breveté et il est maintenant connu sous le nom de ChondroColl. C'est le deuxième produit de l'équipe dans le domaine de la régénération osseuse. Auparavant, ils ont conçu et testé un échafaudage de régénération osseuse appelé HydoxyCall, déjà approuvé CE et mis sur le marché par une start-up de RCSI, SugarColl Technologies. ChondroColl est actuellement en attente d'approbation réglementaire, et les premières études sur les humains avec des défauts ostéochondrales devraient commencer dans un proche avenir.
Suppression de la carie dentaire
Des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie étudient de meilleures façons d'enlever la plaque dentaire qui peut parfois causer l'apparition de la carie dentaire. Ils ont conçu des nanoparticules catalytiques avec une activité semblable à un peroxyde qui peut perturber la matrice protectrice qui entoure les bactéries présentes dans votre bouche. Cette nouvelle stratégie a jusqu'à présent été testée sur des modèles de rongeurs et a montré une diminution significative de la carie dentaire. L'équipe espère bientôt appliquer ces connaissances au traitement de la maladie buccale humaine. Ils proposent d'inclure éventuellement les nanoparticules catalytiques avec du peroxyde dans les produits commerciaux de dentifrice et de bain de bouche comme une nouvelle stratégie antiplaque dans la lutte contre la carie dentaire.
Sources:
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