Des pansements tissés à partir de polymères éluant des médicaments ont été produits à l'IFJ PAN

Des fibres polymères contenant un médicament antibactérien connu, le métronidazole, ont été produites à l'Institut de physique nucléaire de l'Académie polonaise des sciences de Cracovie. Les tapis ainsi formés pourraient potentiellement servir de pansements libérant le médicament dans l'organisme de manière contrôlée.

Une substance médicamenteuse correctement administrée doit atteindre la zone affectée avec précision, en quantités précisément déterminées, pendant une durée suffisamment longue. C'est précisément le principe de fonctionnement des tapis en fibres polymères contenant du métronidazole antibactérien, tissés par électrofilage à l'Institut de physique nucléaire de l'Académie polonaise des sciences (IFJ PAN) de Cracovie, indique l'institution dans un communiqué de presse.

« Le métronidazole est un médicament utilisé, entre autres, pour les infections de la peau et des muqueuses, par exemple dans le traitement des maladies parodontales. Cependant, certaines de ses propriétés nocives sont connues, par exemple lorsqu'il se propage accidentellement dans l'organisme du patient. Nous nous sommes donné pour mission de développer un système moléculaire d'administration du métronidazole garantissant sa libération contrôlée et à long terme en petites quantités, exactement là où elle est nécessaire », explique le Dr Ewa Juszyńska-Gałązka, professeure à l'IFJ PAN.

Le chercheur souligne que la méthode proposée, qui consiste à placer du métronidazole dans des fibres polymères électrofilées avec des revêtements soigneusement sélectionnés, est universelle et peut potentiellement être adaptée pour transporter d'autres substances médicinales.

L'électrofilage est une technique de production de fibres développée depuis longtemps dans le monde entier. Le rôle principal est joué par le champ électrostatique entre l'aiguille et la plaque collectrice, généré par un générateur haute tension.

Lorsque l'aiguille libère la solution en rotation de manière laminaire, la surface du liquide expulsé s'étire et se courbe. Les charges électriques positives accumulées s'attirent, modifiant la forme de la surface. Celle-ci forme un cône dont le sommet se rétrécit progressivement et s'étire vers le collecteur chargé négativement. La fibre ainsi obtenue tombe en spirale, subissant simultanément des modifications chimiques qui la durcissent (…) », peut-on lire dans le communiqué de presse de l'IFJ PAN.

Afin de produire un tapis multicouche physiquement stable, il est nécessaire de maintenir des conditions environnementales constantes (température et humidité) et une géométrie du système (distance fixe de l'aiguille par rapport au collecteur, type de collecteur) tout au long du processus.

« Si le processus d'électrofilage est bien compris et se produit de manière quasi spontanée dans un équipement approprié et peu complexe, adapter un polymère ou un revêtement aux propriétés d'un médicament spécifique n'est pas chose aisée. Les problèmes rencontrés ici résultent du fait que le placement d'une substance moléculaire dans une nano-contrainte modifie généralement ses propriétés physico-chimiques », explique Olga Adamczyk, ingénieure diplômée, qui a débuté ses recherches sur les fibres électrofilées avec des médicaments sous la direction du professeur IFJ PAN et du Dr Małgorzata Jasiurkowska-Delaporte.

Des études in vitro fondamentales sur des tapis de métronidazole, réalisées avec deux types de polymères, nous ont permis de déterminer que pour offrir une surface adéquate à l'absorption et à la libération du médicament encapsulé, le diamètre des fibres doit être compris entre 0,7 et 1,3 micromètre. Pendant le stockage, les fibres polymères contenant le médicament assurent l'étanchéité du pansement et, après application, en réponse aux fluides présents dans l'environnement, elles deviennent suffisamment poreuses pour libérer le médicament.

Les mesures montrent que le métronidazole contenu dans les plaquettes est libéré progressivement sur plusieurs heures. Cependant, une limite de temps supplémentaire s'applique : les plaquettes ne peuvent être conservées plus d'un mois avant application. Il est important de noter que cette limitation ne résulte pas du mode d'administration du médicament, mais des propriétés du métronidazole lui-même, qui commence à cristalliser après ce délai.

Les tapis en fibres polymères contenant du métronidazole, fabriqués à l'IFJ PAN, mesurent 2 x 2 cm et constituent un produit potentiellement prêt pour des applications médicales. « Leurs propriétés physico-chimiques sont déjà bien connues ; la poursuite des recherches nécessitera donc une coopération avec les institutions scientifiques et médicales intéressées », informe l'IFJ PAN. (PAP)

La science en Pologne

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