Les matériaux d'hydrogel biointeractifs deviennent plus intelligents que jamais
Pour participer à l’essor inévitable de l'industrie des matériaux biomédicaux, le projet NEOGEL (Multi-disciplinary training environment for next generation hydrogel-based smart bio-interactive materials), financé par l'UE, a formé quatre chercheurs en début de carrière (ESR) sur le développement d'hydrogels résorbables intelligents en tant que matériaux de support pour le génie tissulaire. Le projet s'est essentiellement axé sur une formation interdisciplinaire, dans le cadre de collaborations entre l'université et l'industrie. Les projets individuels ont été consacrés à de nouveaux hydrogels à base de polypeptides. En utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN), l'analyse d'hydrogels industriels a permis d'identifier des structures en réseau ainsi que de nouvelles nanoparticules pouvant être intégrées aux hydrogels. Des études des propriétés des structures, réalisées par RMN, ont fourni de nouvelles informations sur la façon dont l'ordre et la dynamique au niveau microscopique produisent les propriétés émergentes structurelles et de diffusion des hydrogels présentant un intérêt industriel. Les résultats de la RMN ont été corrélés aux propriétés du matériau, afin de guider l'élaboration d'une nouvelle génération de gels. L'intégration de nanoparticules magnétiques, pour obtenir des gels libérant des ingrédients actifs sur déclenchement par un champ magnétique externe, a constitué la base d'un autre projet de recherche de NEOGEL. Les chercheurs ont travaillé à la mise au point des particules magnétiques appropriées ainsi que sur la modification de leur chimie de surface, de façon à qu'elles réagissent avec l'hydrogel. Les gels polypeptidiques de première génération présentaient divers inconvénients, dont une faible réactivité. Les chercheurs de NEOGEL ont remplacé la réticulation de la tyrosine par le tryptophane, ce qui débouché sur des hydrogels biocompatibles plus stables sur le plan mécanique. Parmi les réalisations du projet, on peut citer la conception de gels hybrides pour des dispositifs à double libération à partir de médicaments avec un cœur hydrophobe et une enveloppe hydrophile à base de polylysine. Pour assurer un niveau élevé du contrôle structurel, une nouvelle voie a utilisé l'initiation par UV pour une synthèse propre de précurseurs d'hydrogel polypeptidique. Des recherches ultérieures ont montré que ces précurseurs peuvent être utilisés pour la décoration de surface de matériaux planaires et particulaires, dans le but de construire des surfaces de biodétection. Tous les ESR de NEOGEL ont obtenu un poste de longue durée dans l'industrie, non seulement en poursuivant leurs propres objectifs de recherche mais également en contribuant à la diffusion des résultats du projet. Une couverture importante a également été réalisée par le biais de conférences et de publications dans des revues scientifiques de haut niveau.
Mots‑clés
Hydrogel, intelligent, NEOGEL, polypeptide, nanoparticule magnétique