Ce n’est pas la première fois que l’araignée prête sa soie au développement de dispositifs de pansement, plus largement de cicatrisation ou de délivrance de médicament. Ici, dans les laboratoires de Bayreuth (Allemagne), les protéines de soie d'araignée sont combinées avec différentes nanostructures afin d'optimiser leurs propriétés biomédicales naturelles. Ces biomatériaux innovants, présentés dans la revue materials today permettent d’empêcher la colonisation par les bactéries et les champignons, -donc la formation de biofilms- et contribuent en même temps de manière proactive à la régénération des tissus humains.
En deux mots, ces biomatériaux éliminent le risque d'infection et favorisent la cicatrisation. L’équipe de recherche dirigée par le Dr. Thomas Scheibel a réussi à combiner des propriétés pertinentes pour la biomédecine et obtenir ces matériaux nanostructurés à base de protéines de soie d'araignée, adaptés pour la fabrication des implants et des prothèses, le développement de nouveaux pansements, mais aussi les lentilles de contact et autres dispositifs.
Lutter contre le biofilm, un risque fréquent mais toujours sous-estimé
Ce risque d'infection reste trop souvent ignoré : ce dépôt via la colonisation de microbes à la surface de dispositifs médicaux est complexe à éliminer, même par des agents antibactériens et s’avère souvent résistant aux antibiotiques et aux antimycotiques. Les bactéries et les champignons peuvent alors migrer dans les tissus adjacents, interférer avec le processus de cicatrisation et même causer des infections mortelles. L’araignée offre une solution : en utilisant des protéines de soie d'araignée produites par biotechnologie, les chercheurs ont développé un matériau qui empêche l'adhésion de ces microbes pathogènes. Même les streptocoques, résistants à de multiples agents antibactériens (SARM) sont dans l’incapacité de se déposer à la surface du matériau.
Favoriser simultanément la régénération : en cas d’utilisation dans les pansements, les prothèses cutanées ou les implants, les nouveaux biomatériaux vont également soutenir de manière proactive l'adhésion et la prolifération des cellules humaines donc la régénération des tissus lésés. Contrairement à d'autres matériaux précédemment utilisés pour régénérer les tissus, le risque d'infection est éliminé.
Un nouveau type de revêtements biorésistants aux microbes destinés à de nombreuses applications biomédicales et techniques pourraient donc bien être disponible dans un proche avenir. Leur fonction répulsive contre les microbes vient d’être démontrée in vitro ainsi que leur absence de toxicité.
« Encore une fois, la nature s’avère être le modèle idéal pour la conception de biomatériaux médicaux »
Source: materials today 17 August 2020 DOI : 10.1016/j.mattod.2020.06.009 Engineered spider silk-based 2D and 3D materials prevent microbial infestation
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