Panser une plaie de façon intelligente : le défi relevé par l’université bostonienne de Tufts

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La région de Boston n’est pas surnommée « America’s College Town » pour rien ! En effet, elle compte plus de 30 universités. Bien que Harvard et le MIT soient les universités les plus reconnues à l’international, d’autres universités locales jouissent d’une excellente réputation mondiale. C’est le cas de l’Université de Tufts classée parmi les trente meilleures universités du pays. Tufts est aussi reconnue sur le plan international (classée parmi les deux cents premières universités), pour ses programmes d’études à l’étranger et ses résultats de recherche dans les domaines de la médecine, en particulier ceux provenant de l’ingénierie.
L’équipe de Sameer Sonkusale, professeur de génie électrique et informatique à la faculté d’ingénierie de Tufts a tout récemment développé un dispositif qui a peu évolué depuis les débuts de la médecine : le pansement.
Retour sur les travaux de recherche menés par cette équipe qui a transformé un pansement classique en un pansement intelligent.

La plaie est à l’origine de nombreuses consultations, d’hospitalisations pour favoriser sa cicatrisation, c’est donc une pathologie sensible pour les coûts de la santé. Ainsi, de la connaissance du processus de cicatrisation, sont nées des solutions de réparation très techniques permettant de guérir correctement les plaies. A titre d’exemple, des chercheurs britanniques de l’Université de Bath ont développé un pansement qui devient fluorescent à la détection de bactéries. Cependant, les techniques jusqu’à présent développées, s’orientent vers la détection précoce de l’infection au niveau de la plaie pour améliorer les soins, mais n’accélèrent pas le processus de cicatrisation.

L’équipe de Sameer Sonkusale s’est s’appropriée les problématiques causées par les plaies (aiguës, infections chroniques, amputations) pour proposer une solution innovante de cicatrisation rapide. L’équipe a mis au point un pansement capable de surveiller en temps réel l’évolution de la plaie et d’administrer un traitement sur mesure, limitant ainsi l’intervention du patient ou du personnel soignant.
Ce pansement est composé d’un film flexible transparent de 3 mm d’épaisseur rassemblant un réseau de fils chauffants, un médicament sous forme de gel et des capteurs de pH, de températures, et d’oxygénation, ces trois paramètres sont les éléments clefs pour le suivi de l’évolution de la cicatrisation. Un microprocesseur relié au film enregistre les données collectées par les capteurs et libére le médicament sous l’effet de la chaleur. A titre d’exemple, si le pH de la plaie est supérieur à 6.5, le microprocesseur active les films chauffants qui déclenchent l’administration de l’antibiotique dédié à diminuer et à stabiliser le pH jusqu’à obtention d’un pH de cicatrisation normal (entre 5.5 et 6.5).
L’équipe a sélectionné divers composants jetables après utilisation. Seul le microprocesseur est réutilisable sur un autre pansement intelligent chargé de médicament.
Le microprocesseur peut lui-même contenir un capteur de température, d’oxygénation afin d’obtenir des données de référence sur l’environnement dans lequel se trouve le patient et permettre d’optimiser l’administration de l’antibiotique.
Ce même microprocesseur peut être équipé d’un module de connexion sans fil (type Bluetooth) basse consommation, permettant de transmettre ou recevoir des données avec des sources externes (smartphone). Parmi les données transmises, la quantité restante de médicament informe le patient de la nécessité de changer son film ; dans l’autre sens, le processeur reçoit les données de référence sur l’environnement du patient, le nombre de capteurs du mocroprocesseur est ainsi limité.

Ces pansements ont été testés avec succès dans des conditions in vitro. Des études précliniques sont en cours sur des plaies aiguës et chroniques, elles détermineront les avantages cliniques in vivo de cette innovation au regard des pansements traditionnels et des produits de soin des plaies.

 
Un nombre croissant d’industriels souhaitent investir dans le domaine de la cicatrisation qui constitue un marché à lui seul. C’est le cas, du groupe Urgo qui a récemment racheté l’américain SteadMEd, un groupe familial spécialisé dans le soin des plaies aiguës, alors qu’Urgo soigne principalement les plaies chroniques. Urgo compte sur son savoir-faire en matière d’essais cliniques, SteadMed dispose quant à lui d’une force commerciale. Ce rachat permet au Groupe Urgo de se distinguer de ses concurrents en accélérant le développement de produits innovants (tel que UrgoTul, un pansement qui n’adhère pas à la plaie et favorise la cicatrisation, UrgoClean, un pansement qui nettoie activement la plaie, UrgoStart qui permet de réduire la durée de cicatrisation, ou encore Explorer, étude clinique en cours sur le traitement rapide de l’ulcère du pied diabétique).


Rédactrice:
- Nadia Benallal, Attachée adjointe pour la Science et la Technologie, Consulat Général de France à Boston, deputy-inno@ambascience-usa.org

Sources
https://www.usnews.com/best-colleges/tufts-university-2219
http://www.shanghairanking.com/ARWU2018.html
https://now.tufts.edu/news-releases/smart-bandages-designed-monitor-and-tailor-treatment-chronic-wounds
https://www.zdnet.com/article/smart-bandages-trigger-drug-release-to-boost-healing/
https://www.usnews.com/best-colleges/tufts-university-2219
http://engineering.tufts.edu/ece/people/sonkusale.htm
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201703509
https://www.lesechos.fr/industrie-services/pharmacie-sante/0302305514580-urgo-simplante-sur-le-marche-americain-2208464.php
https://www.justdijon.com/Actualites/Premiere-mondiale-Urgo-invente-un-pansement-nouvelle-generation-pour-les-malades-du-diabete
https://www.inpi.fr/fr/l-innovation-colle-la-peau-d-urgo

Photo
- Crédit: Prof. Sameer Sonkusale, Tufts University