Hydrogels auto-réparants activables par ultrasons pour la libération à la demande et répétée de leur cargaison – UtHeal

La libération de médicaments contrôlée de manière spatiale et temporelle grâce à des hydrogels injectables peut avoir un impact important sur le traitement de diverses pathologies. Un hydrogel idéal devrait contenir une grande quantité de médicament, ne rien libérer à l'état "off", être commutable à plusieurs reprises à l'état "on" tout en conservant sa structure de réseau et être activé de manière non invasive pour libérer une dose précise adaptée aux besoins du patient. Des hydrogels capables de libérer à la demande et de manière localisée des actifs thérapeutiques ont été développés mais leur activation entraîne souvent la libération du médicament en une seule fois. Le projet UtHeal vise à développer un hydrogel injectable auto-réparant permettant une libération rapide du médicament au moment et à l’endroit voulus, en appliquant des ultrasons focalisés (FUS) pour dissocier le réseau de polysaccharides (PS) réticulés par des liaisons ester boronate avec des liposomes thermosensibles. Pour cela, nous proposons de concevoir un polymère thermosensible original pouvant s'ancrer dans les liposomes et former des liaisons ester boronate avec les PS voisins. Notre hypothèse est que les liaisons dynamiques entre le chaînes PS et les liposomes thermosensibles modifiés par un polymère (pTSL) pourraient être dissociées réversiblement sous stimulation ultrasonique par effet thermique. La transition gel-sol, couplée à une libération rapide de médicaments par les pTSL due au chauffage induit par les FUS, fournirait des doses précises et localisées de médicament. En l'absence de FUS, le retour des pTSL dans leur état initial, décorés par les chaînes de polymère thermosensible, permettrait à l'hydrogel de s'auto-réparer. Nous nous concentrerons sur la conception de ces hydrogels originaux, l’étude de leur comportement sous l’action des FUS et évaluerons leurs performances dans des tests cellulaires in vitro.