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Des adsorbants novateurs pour des affections fatales

Une recherche financée par l'UE a mis au point et caractérisé des adsorbants médicaux innovants pour la purification du sang. Les applications potentielles comprennent plusieurs maladies graves, chroniques ou aiguës.
Des adsorbants novateurs pour des affections fatales
L'hémadsorption est une méthode visant à supprimer les molécules toxiques du sang en le mettant en contact direct avec un matériau adsorbant contenu dans un dispositif médical extracorporel. La faible biocompatibilité des adsorbants non revêtus est actuellement résolue en recouvrant des granules adsorbantes avec des revêtements hématocompatibles, bien que cela puisse réduire l'efficacité du retrait des toxines.

Le projet MEAD-ET (Novel medical adsorbents for extracorporeal treatment of life threatening conditions) a développé des adsorbants innovants pour tester leur compatibilité avec le sang et leur efficacité d'adsorption dans les applications médicales.

Lors des 24 premiers mois du projet, MEAD-ET a mis au point, optimisé et caractérisé des matériaux à charbon actif, qui ont ensuite été activés à l'aide d'un processus d'activation de vapeur surchauffée. Grâce à l'analyse par microscopie d'électron et de la porosimétrie, la caractérisation de ces matériaux à carbone actif a établi l'effet de l'activation sur le matériau de carbone pour donner une structure de nanopore approfondie et une plus grande surface.

Les scientifiques ont recouvert les perles carboniques de molécules biocompatibles comme le dextrane et ont testé les matériaux à charbon actif revêtus et nus et par rapport à leur capacité adsorbante pour une gamme de toxines marqueurs; comme la bilirubine, l'albumine, la créatinine, les cytokines, la vitamine B12 et le bleu de méthylène. Les résultats ont indiqué qu'une activation supplémentaire des matériaux à charbon actif augmentait la zone de surface, le volume des nanopores et améliorait la capacité d'adsorption pour des molécules marqueurs. Tandis que, un revêtement en dextrane (5-30 % du poids du matériau à charbon actif) a réduit la prise de ces molécules, un revêtement partial de 5 % a maintenu la capacité d'adsorption, avec l'avantage de minimiser la production de fines (petites particules) et l'adsorption d'albumine.

L'hémocompatibilité et la cytotoxicité des billes à revêtement de dextrane ont été explorées conformément aux directives ISO. Les tests de cytotoxicité ont indiqué que les matériaux avec une porosité variable ou un revêtement de surface n'avait pas d'effet significatif sur les résultats obtenus, où le matériau à charbon actif est considéré comme non cytotoxique pour les cellules. Même les matériaux partiellement revêtus n'ont pas activé la réaction inflammatoire et pourraient donc être considérés comme étant hémocompatibles. Le revêtement en dextrane a réduit l'adsorption de fibrinogène et la génération de complément, ce qui prouve que le matériau à charbon actif maintient leur développement pour des applications d'hémadsorption.

Le projet en a conclu que le choix de matériaux adéquats pour une application de purification du sang représente un équilibre entre la quantité du revêtement pour garantir une bonne hémocompatibilité et une production raffinée faible sans entraver les propriétés d'adsorption.

Les résultats du projet ont été présentés dans plusieurs publications, lors d'une conférence internationale à l'université de Brighton et d'un atelier de l'Académie nationale des sciences d'Ukraine.

Les travaux de ce projet en cours concernent des maladies graves, et pourront améliorer la qualité de vie des patients et réduire le coût des services de santé. Les adsorbants comprennent les cas d'insuffisance rénale et hépatique, de septicémie, d'inflammation systémique et de maladies immunitaires.

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Mots-clés

Asdorbants, défaillance d'organe, revêtement, matériaux à charbon actif, dextrane