En se basant sur une substance sécrétée par les limaces, des scientifiques ont développé un matériau adhésif élastique non toxique et extrêmement résistant qui adhère aux tissus biologiques même en présence d’humidité. Selon le professeur Dave Mooney de l’École Paulson d’Ingénierie et Sciences Appliquées de l’Université d’Harvard, cette « super colle » est biocompatible et offre une adhérence aussi résistante que du cartilage. La propriété fondamentale de ce matériau est une combinaison entre la force d’adhésion extrême et la capacité de propager et de dissiper la tension, deux caractéristiques qui n’avaient jamais été cumulées dans un même produit.

Lorsqu’elles sont menacées, les limaces sécrètent un type très spécial de mucus qui les colle sur place et rend difficile à tout prédateur de les détacher de la surface sur laquelle elles se trouvent.

L’étude de cette sécrétion a permis d’établir qu’elle était composée d’une matrice résistante enrichie en protéines chargées positivement. L’équipe de Jianyu Li, chargé de recherche de l’Université McGill au Canada, a ainsi créé un hydrogel à double couche constitué d’une matrice polyacrylamide alginate recouverte d’une couche de colle avec des polymères chargés positivement.

Les polymères se lient aux tissus biologiques par le biais de trois mécanismes : l’attraction électrostatique à la surface des cellules chargées négativement, les liaisons covalentes entre atomes voisins et l’interpénétration physique. Alors que la plupart des matériaux existants se concentre uniquement sur la connexion entre les tissus et la colle, ce nouveau produit offre une très forte adhérence.

La conception de la matrice comprend des ions de calcium liés à l’hydrogel d’alginate par des liaisons ioniques. Lorsqu’une tension est appliquée à l’adhésif, ces liaisons ioniques « sacrificielles » cèdent en premier, permettant ainsi à la matrice de se déformer et d’absorber une grande quantité d’énergie avant que la structure ne cède. En fait, il faut trois fois plus d’énergie que pour les autres types de colle à usage médical avant que l’adhésif ne se détériore, et ce n’est pas la liaison entre l’adhésif et le tissu qui cède, mais l’hydrogel, ce qui démontre un niveau sans précédent de force d’adhésion et de résistance de la matrice.

Des tests ont été faits sur des tissus de porc (peau, cartilage, cœur, artères et foie), secs et mouillés, et cette colle adhère à toutes ces surfaces avec bien plus de force que toute autre colle à usage médical. Elle a conservé sa stabilité et son adhérence sur des rats pendant deux semaines et a été utilisée pour sceller un orifice pratiqué dans un cœur de porc qui a été ensuite gonflé et dégonflé mécaniquement et qui a subi des dizaines de milliers de cycle d’étirement. Lors de l’application à un foie hémorragique de souris, aucun dommage ni aucune adhésion n’ont été constatés sur les tissus environnants, comme c’est le cas avec une super colle ou avec une colle commerciale à base de thrombine.

Un matériau aussi performant offre de nombreuses applications potentielles dans le domaine médical, par exemple un patch à découper aux dimensions requises ou encore une solution injectable pour les blessures plus profondes.

Source : Scientists just created a flexible bio-glue for healing wounds, The Indian Express, July 31, 2017