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Traiter les plaies chroniques Les pansements apportent de la lumière dans le traitement des plaies

Source : communiqué de presse Empa | Traduit par l'IA 5 min Temps de lecture

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EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Si ce pansement contribuait activement à la cicatrisation des plaies, cela aiderait non seulement les personnes concernées, mais allégerait également la charge pesant sur le système de santé dans son ensemble. Pour mettre au point un tel pansement, des chercheurs de l’Empa ont désormais développé un matériau adapté qui libère de manière contrôlée des principes actifs lorsqu’il est exposé à la lumière.

Lea Oberhänsli étudie un nouveau matériau mis au point par l'Empa pour la fabrication de pansements « intelligents ». Divers tests en laboratoire ont montré que la libération de principes actifs sous l'effet de la lumière à partir de ce matériau fonctionne.(Image : Empa)
Lea Oberhänsli étudie un nouveau matériau mis au point par l'Empa pour la fabrication de pansements « intelligents ». Divers tests en laboratoire ont montré que la libération de principes actifs sous l'effet de la lumière à partir de ce matériau fonctionne.
(Image : Empa)

Le corps humain possède la capacité fascinante de se guérir lui-même. Pour ce faire, il remplace chaque jour des millions de vieilles cellules par des nouvelles. Certaines maladies peuvent toutefois entraver ces mécanismes de guérison : c'est le cas notamment du diabète sucré, une maladie qui touche plus de 500 000 personnes rien qu'en Suisse.

Si le diabète n'est pas traité ou l'est de manière insuffisante, l'hyperglycémie endommage les vaisseaux sanguins et les nerfs, ce qui entraîne une mauvaise irrigation sanguine des pieds. Cela peut alors provoquer le syndrome du pied diabétique : même un simple point de pression dans la chaussure peut entraîner l'apparition de plaies aux pieds. Alors qu’une telle plaie cicatrise en une à deux semaines chez une personne en bonne santé, elle peut devenir chronique chez les personnes atteintes, c’est-à-dire ne pas cicatriser au bout de plus de quatre semaines malgré les soins prodigués.

Le traitement des plaies chroniques est généralement pris en charge par une équipe regroupant des spécialistes de la dermatologie, de la chirurgie et des soins infirmiers. La plaie nécessite des contrôles réguliers et un changement de pansement au moins tous les trois jours, et ce souvent pendant près d’un an. En raison de cette importante charge en termes de personnel, les plaies chroniques constituent non seulement un fardeau pour chaque patient, mais aussi un poids économique considérable pour le système de santé.

Contrôler la libération du principe actif à l'aide de la lumière

Afin de réduire ces coûts de traitement et de soulager le personnel de santé, des chercheurs de l’Empa travaillent sur de nouvelles méthodes de traitement des plaies chroniques. L'équipe dirigée par Luciano Boesel et Giorgia Giovannini, du département « Biomimetic Membranes and Textiles » à Saint-Gall, a mis au point un matériau qui libère de manière contrôlée des principes actifs sous l'effet de la lumière, ce qui pourrait améliorer l'efficacité du traitement et réduire ses effets secondaires.

Le système de libération de principes actifs commandé par la lumière est constitué de nanoparticules de dioxyde de silicium, chargées par exemple d'un médicament destiné à la désinfection des plaies et enrobées d'une enveloppe polymère spéciale. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, celle-ci modifie sa structure et devient perméable à l’eau. Le principe actif peut alors s’échapper et désinfecter la plaie. Lorsque la lumière est éteinte, l’enveloppe se referme.(Bild: Empa)
Le système de libération de principes actifs commandé par la lumière est constitué de nanoparticules de dioxyde de silicium, chargées par exemple d'un médicament destiné à la désinfection des plaies et enrobées d'une enveloppe polymère spéciale. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, celle-ci modifie sa structure et devient perméable à l’eau. Le principe actif peut alors s’échapper et désinfecter la plaie. Lorsque la lumière est éteinte, l’enveloppe se referme.
(Bild: Empa)

Pour ce faire, les chercheurs ont imprégné des nanoparticules de dioxyde de silicium de chlorhexidine, un désinfectant couramment utilisé pour les plaies. Ils les ont ensuite recouvertes d’une enveloppe polymère contenant des photocommutateurs moléculaires spéciaux. Lorsque ces photocommutateurs sont exposés à la lumière visible émise par une LED, ils modifient leur structure, ce qui provoque le gonflement de l’enveloppe polymère et augmente sa perméabilité à l’eau. Cela permet à la chlorhexidine de s'échapper du noyau de dioxyde de silicium. Lorsque la lumière LED est éteinte, les molécules de polymère se contractent et reprennent leur forme initiale, imperméable à l'eau.

« Intégré dans un pansement, ce système permet une désinfection contrôlée de la plaie », explique Boesel. « Le moment et la dose de principe actif libérés peuvent être contrôlés en faisant varier la durée ou l'intensité du rayonnement ainsi que la longueur d'onde de la lumière. »

Permettre un traitement personnalisé des plaies

L'équipe de l'Empa a mis au point en laboratoire différents photocommutateurs qui réagissent à la lumière visible émise par des LED, chacune ayant une longueur d'onde spécifique. Intégrés dans un pansement, ceux-ci permettent une libération, commandée par la lumière, des principes actifs nécessaires à la plaie.(Bild: Empa)
L'équipe de l'Empa a mis au point en laboratoire différents photocommutateurs qui réagissent à la lumière visible émise par des LED, chacune ayant une longueur d'onde spécifique. Intégrés dans un pansement, ceux-ci permettent une libération, commandée par la lumière, des principes actifs nécessaires à la plaie.
(Bild: Empa)

Le système libère le principe actif de manière contrôlée. Il présente ainsi l’avantage, par rapport à d’autres pansements, de doser précisément le médicament et de réduire ainsi le risque que les bactéries présentes dans la plaie développent des résistances. « L’idéal serait de pouvoir associer ce nouveau système de libération de principe actif commandé par la lumière à un capteur de plaie capable de déterminer en continu le nombre et le type de bactéries présentes dans la plaie », ajoute Boesel.

Un capteur de plaie, tel que celui développé par l’Empa en 2025, permettrait de perfectionner encore davantage le pansement : En effet, les nanoparticules de dioxyde de silicium peuvent être chargées non seulement avec un désinfectant pour plaies, mais aussi avec d’autres principes actifs thérapeutiques, et l’enveloppe polymère peut être équipée de différents photocommutateurs. Selon la longueur d’onde de la lumière avec laquelle on irradie le pansement, celui-ci active différents photocommutateurs. La plaie pourrait ainsi être traitée de manière ciblée avec précisément le principe actif qui serait nécessaire à ce moment-là, en fonction de l’infection bactérienne détectée. « Ce serait une avancée majeure vers un traitement personnalisé des plaies », souligne Boesel. Il considère que l’un des principaux inconvénients des normes actuelles en matière de traitement des plaies réside dans le fait que celles-ci sont toujours soignées à peu près de la même manière, quelles que soient les bactéries qui les colonisent.

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Projet d'étude clinique

On ne sait pas encore clairement comment et quand ce système de libération de principes actifs commandé par la lumière pourra effectivement être utilisé dans la pratique. L'équipe de Boesel l'a développé en laboratoire et l'a jusqu'à présent testé exclusivement en éprouvette. La prochaine étape consistera à l'adapter aux besoins cliniques. « Nous sommes en contact avec différentes cliniques qui seraient en principe intéressées par un tel système », explique le responsable de la recherche. Il recherche actuellement des candidats susceptibles de perfectionner ce système dans le cadre de leur thèse de doctorat. Le système devra ensuite passer par plusieurs phases d’essais cliniques avant d’obtenir une autorisation de mise sur le marché en Suisse en tant que composant d’un dispositif médical.

Même si tout se passe bien, les personnes atteintes du syndrome du pied diabétique devront donc encore attendre quelques années avant de pouvoir bénéficier de ce pansement high-tech à libération de principe actif contrôlée par la lumière. S'il s'avère efficace, il leur éviterait toutefois de nombreuses visites à l'hôpital. Enfin, cela allégerait également la charge pesant sur le système de santé : même si la fabrication de ces pansements était plus coûteuse que celle des pansements classiques, ces coûts seraient largement compensés par la réduction des besoins en personnel.

Publication originale : Clerc, M., Zuber, F., Oberhänsli, L., Elbs-Glatz, Y., Miguel, M. M., Kissling, V. M., … Giovannini, G. : Libération photocontrôlée d’un agent antibactérien à partir de particules de silice recouvertes de DASA pour un traitement amélioré des infections des plaies, Advanced Functional Materials (2026), 36(38), e31727 (13 p.) ; DOI : 10.1002/adfm.202531727

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