Bientôt des piqûres indolores grâce à l’impression 4D ?

(Photo: Riddish Morde | Rutgers University-New Brunswick)

La peur des piqûres est sentiment partagé par beaucoup de personnes auquel on a finalement apporté assez peu de solutions. Encore même aujourd’hui les hôpitaux et laboratoires utilisent largement des aiguilles hypodermiques pour réaliser des prises de sang ou administrer des traitements. Certaines pathologies comme le diabète contraignent même les malades à réaliser plusieurs fois par jour des prélèvements de sang pour surveiller leur taux de sucre ou faire leurs injections d’insuline. À la douleur de la piqûre, s’ajoute d’autres désagréments comme les problèmes de cicatrisation et les risques d’infection.

Si les micro-aiguilles répondent en partie à cette problématique, leur faible adhérence aux tissus pose en revanche problème pour la délivrance contrôlée de médicaments à long terme ou pour la biodétection, qui implique l’utilisation d’un dispositif pour détecter l’ADN, les enzymes, les anticorps et d’autres indicateurs de santé.

Si l’on en croît les récents travaux de chercheurs américains, la solution, comme bien souvent pourrait nous venir de la nature. Dans une récente publication de l’Université Rutger, on apprend comment une équipe d’ingénieurs s’est inspirée des dards des parasites et des abeilles pour créer de minuscules aiguilles indolores grâce à l’impression 4D. Cette dernière diffère de l’impression 3D dans l’utilisation de matériaux dits intelligents qui sont programmés pour changer de forme après l’impression sous l’action de stimulus. Le temps est la quatrième dimension qui permet aux matériaux de se transformer.

Des micro-aiguilles peu invasives, indolores et faciles à utiliser pour l’administration de médicaments

« Dans la nature, certains insectes et autres organismes ont développé des caractéristiques microscopiques qui adhèrent aux tissus, comme les micro-crochets des parasites, les dards des abeilles et les piquants écaillés des porcs-épics. » Explique Howon Lee, professeur adjoint au département de génie mécanique et aérospatial de l’école d’ingénierie de l’université Rutgers. Inspirés par ces exemples, les ingénieurs de Rutgers ont mis au point une micro-aiguille qui se fixe aux tissus lorsqu’elle est insérée, améliorant ainsi l’adhérence. Pour se faire, ils ont combiné une technique de micro impression 3D et une approche d’impression 4D pour créer des ardillons orientés vers l’arrière sur une micro-aiguille.

En utilisant les tissus musculaires d’un poulet comme modèle, les chercheurs ont montré que l’adhérence des tissus avec leur micro-aiguille est 18 fois plus forte qu’avec une micro-aiguille sans ardillons. Non seulement elle permettrait une administration plus efficace des médicaments, mais aussi une meilleur collecte des fluides. « Nous pensons que notre réseau de micro-aiguilles imprimées en 4D permettra une utilisation plus robuste et plus durable de micro-aiguilles peu invasives, indolores et faciles à utiliser pour l’administration de médicaments, la cicatrisation de blessures, la biodétection et d’autres applications dans les tissus mous« , a déclaré l’auteur principal Howon Lee.

Cette nouvelle découverte illustre le potentiel ô combien passionnant de l’impression 4D, notamment dans le domaine de la santé. L’an passé, c’est une équipe des scientifiques de l’Université de Newcastle qui avait défrayé l’actualité en imprimant la première cornée en 4D. Pour ajouter la 4ème dimension, ces derniers avaient ajouté des peptides amphiphiles qui par leur contraction permettaient à la cornée de se « mouler » parfaitement autour de l’oeil.

Alexandre Moussion