Implants anti-adhérents et antimicrobiens pour la chirurgie viscérale élaborés par plasma froid atmosphérique et electrospinning – CAPSPIN

Les adhérences post-opératoires sont un problème de santé majeur avec d’importantes conséquences sur la qualité de vie et des dépenses élevées liées aux soins. En particulier, les adhérences intra-abdominales apparaissent après 50 à 100% des opérations abdominales, dans les 12 mois qui suivent l’opération et quel que soit le type de chirurgie. Les conséquences sévères de ces adhérences sont pourtant mal connues des médecins et leur coût est estimé en France entre 60 et 600 millions d’euros par an. Les adhérences peuvent également être couplées à d’autres effets secondaires tels que les infections, qui nécessitent un traitement supplémentaire et retardent le rétablissement du patient. Il apparaît donc nécessaire d’élaborer des implants anti-adhérents et antimicrobiens actifs localement sur une période prolongée. Dans ce contexte, la fonctionnalisation de la surface d’un implant est nécessaire afin de conférer cette bioactivité à des biomatériaux inertes tels que le polypropylène, qui est largement utilisé en tant qu’implant dans le domaine viscéral, grâce à sa tenue mécanique et sa biostabilité.
L’objectif du projet CAPSPIN est de combiner et optimiser via des plans d’expériences deux procédés respectueux de l’environnement pour l’élaboration d’implants intrapéritonéaux en polypropylène revêtus de nanofibres biodégradables à propriétés anti-adhérentes et antibactériennes. L’electrospinning est un procédé innovant pour l’élaboration de nanofibres à partir d’une large gamme de polymères. La technologie par plasma froid atmosphérique permet l’activation suivie de la fonctionnalisation de nombreux substrats, uniquement sur l’extrême surface.
Deux voies d’élaboration seront développées en parallèle dans ce projet. La première, en deux étapes, consistera à déposer dans un premier temps par electrospinning des nanofibres biodégradables sur l’implant en polypropylène. Dans un second temps, les monomères anti-adhérents et/ou antibactériens seront greffés et polymérisés à la surface des nanofibres à l’aide du procédé de plasma froid atmosphérique.
La seconde voie, en une étape, consistera à déposer sur l’implant en polypropylène des nanofibres cœur-peau par electrospinning co-axial, dont le cœur sera constitué du polymère biodégradable et la peau sera constituée des polymères anti-adhérents et/ou antibactériens.
Les deux monomères/polymères seront également greffés séparément sur chaque face de l’implant, de manière à élaborer un implant bioactif bifacial.
Le concept sera étudié à l’aide des techniques de caractérisation adéquates correspondant à l’application viscérale visée : de l’effet sur la structure du biomatériau (propriétés chimiques, physiques et mécaniques) jusqu’à l’évaluation de l’activité biologique et de la stabilité in vitro et in vivo de l’implant, en prélude de son industrialisation future.