Peu de choses ont changé dans le monde des bandages collants depuis 1920, lorsque Josephine Dickinson et son mari, Earle, employé de Johnson & Johnson, collèrent de la gaze sur un morceau de ruban adhésif et inventèrent le Band-Aid. Une feuille supérieure Hello Kitty et un peu de pommade antibiotique à l'intérieur peuvent être les plus grands développements.
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Mais maintenant, un groupe d'ingénieurs en mécanique du MIT tente de changer les choses. Ils ont mis au point un bandage en hydrogel élastique et caoutchouteux. Intégré à une gamme d'électronique et de réservoirs de médicaments, ce pansement "intelligent" peut en réalité surveiller une plaie, administrer des médicaments et alerter un médecin lorsque davantage de médicaments sont nécessaires.
Premièrement, l'équipe, dirigée par le professeur Xuanhe Zhao, devait créer un hydrogel qui se comportait comme une peau humaine. Pour ce faire, ils ont décidé que le matériau, tout comme la peau, devrait être principalement constitué d'eau. En novembre, Zhao a révélé les résultats du travail: un hydrogel constitué d'un mince tissu de biopolymères et composé à 90% d'eau.
Le matériau adhère au métal ou au verre des appareils électroniques de la même manière que les tendons collent à un os. «Les appareils électroniques sont généralement durs et secs, mais le corps humain est mou et humide», a déclaré Zhao au MIT News . «Si vous souhaitez mettre les appareils électroniques en contact étroit avec le corps humain, il est hautement souhaitable de rendre les appareils électroniques souples et étirables. Zhao et ses collègues viennent de publier un article sur leurs bandages d'hydrogel dans la revue Advanced Materials.
Pour utiliser l'hydrogel, Zhao et son équipe y ont passé un fil de titane pour le rendre conducteur. Ils ont lié des composants électroniques, tels que des capteurs de température, au matériau, afin que le pansement puisse détecter toute chaleur indiquant une infection. Ensuite, ils ont percé des trous et coupé des canaux pour distribuer des médicaments, comme des antimicrobiens topiques, à travers la blessure. Ils ont même mis des lumières LED dans le bandage. Attachées aux capteurs, les DEL s’allument quand une blessure atteint une température préoccupante. Finalement, puisqu'il est contrôlé à distance, le bandage pourrait alerter les médecins via une application.
Les ingénieurs devaient s’assurer que tout fonctionnait toujours quand il s’étirait et qu’il pouvait maintenir à la fois les composants électroniques rigides, tels que les puces, et les composants flexibles, tels que les fils. Zhao s'intéresse particulièrement à l'interface entre l'électronique et le corps humain, et tente de développer des matériaux qui imitent de près la façon dont nous bougeons naturellement. Le pansement se plie à des endroits difficiles, comme un genou ou un coude.
Le prochain objectif de Zhao est d'utiliser ce matériau pour construire des sondes pouvant pénétrer à l'intérieur du corps et du cerveau. Les sondes neuronales, en particulier, sont incroyablement difficiles à construire, car le cerveau a une réponse immunitaire extrêmement sensible aux objets étrangers.
"Le cerveau est un bol de Jell-O", a déclaré Zhao au MIT News . «Actuellement, les chercheurs testent différents matériaux souples pour atteindre la biocompatibilité à long terme des dispositifs neuronaux. Avec nos collaborateurs, nous proposons d'utiliser l'hydrogel robuste comme matériau idéal pour les dispositifs neuronaux, car l'hydrogel peut être conçu pour posséder des propriétés mécaniques et physiologiques similaires à celles du cerveau. ”
Zhao dit qu'ils n'envisagent pas encore la commercialisation. Le pansement n'a pas encore obtenu l'approbation de la FDA, mais il affirme que certaines des applications les plus anciennes pourraient concerner les pansements pour brûlures, qui doivent être couverts, surveillés et traités.
