Le Biomimétisme
TPE
Nous allons maintenant voir que le biomimétisme s'applique aussi dans le domaine de la santé.
Le Ver Marin pour la colle
Réparer une plaie ou une perte de substance au niveau de la peau ou d’un organe profond comme le cœur ou le tube digestif sans la moindre suture ? Chirurgiens et chercheurs rêvent d’un adhésif idéal pour les tissus biologiques : doté de bonnes propriétés mécaniques et élastiques, non toxiques et résistantes à l’humidité et au flux sanguin. Pour cela, plusieurs approches sont explorées.
Dans ce cas-là le ver marin connu sous le nom de « sandcastle worm », un ver de château de sable, a été découverte pour l'efficacité de la colle qu’elle secrète qui accroche même sous l’eau et qui durcit rapidement. Cette découverte a vite été imitée dans le secteur de la santé. Adapté dans le domaine de la médecine, elle pourrait être utile pour réparer des fractures et diminuer le temps de rétablissement d’une telle blessure, la colle résiste à l’eau et au flux sanguin. Cette propriété permet de la rendre beaucoup plus efficace dans la médecine.
Un Ver marin
En l’analysant, l’équipe de Russell Stewart a découvert qu’elle était composée de protéines chargées positivement et négativement ainsi que d’une importante quantité d’ions calcium et magnésium. Cette combinaison produit une substance qui, dans certaines conditions, lie si étroitement les protéines que les molécules d’eau sont chassées. Dans la glande du ver où elle est produite, la colle reste liquide car le milieu est légèrement acide.
Mais une fois sécrétée dans l’eau de mer, dont le pH est plutôt basique, elle se solidifie : en trente secondes, elle forme une mousse qui, au bout de plusieurs heures, se transforme en une matière à la fois solide et souple. Après avoir élucidé ce processus, l’équipe de chercheurs a été en mesure de le reproduire artificiellement en remplaçant les protéines produites par le ver par deux polymères synthétiques.
Perles collées entre elles avec de la colle de Ver marin
Non seulement l’adhésif qu’ils ont obtenu colle des fragments d’os plongés dans l’eau, mais sa capacité de fixation est double de celle de la substance du ver marin. Selon les premiers essais, cette colle serait non toxique, biodégradable et pourrait être éliminée naturellement au cours de la guérison.
L’université de l’UTAH a déjà réussi a copier la technique. Tester sur le porc cette colle a permis de refermer des plaies au niveau des artères et même du cœur sans aucune fuite.
Les Moustiques pour les aiguilles
Beaucoup de gens sont achomophobes, c’est-à-dire qu’ils sont allergiques à l’idée de subir une piqure chez le médecin. Mais alors, comment remédier à cela ?
Si on vous dit piqure indolore, vous penserez surement à piqure de moustique. En effet, la piqure de moustique est indolore. C’est grâce au diamètre de sa trompe qui vaut de 30 à 40 µm.
Il faudrait donc créer des aiguilles dont le diamètre se rapprocherai suffisamment de celui de la trompe de moustique pour que la piqure soit indolore.
Détail d'une trompe de moustique Empidide
Ainsi, en 2005, une société du nom de Nanopass 33, a accompli cette mission. Ces aiguilles nouvelle génération sont fabriquées en titane, et se vendent à des millions d’exemplaires.
Bien que, l’idée de créer des aiguilles plus fines que la moyenne fut au départ difficilement réalisable. En effet, pour arriver à un tel degré de précision, il faut utiliser la nanotechnologie : c’est le fait de créer des technologies qui sont, comme leur nom l’indique, « nano » donc à l’échelle microscopique.
Après des années de recherches, cette société a donc réussi à manier avec assez de précision la nanotechnologie pour concevoir des aiguilles aussi fines. En effet, leur diamètre externe est de 60 µm et le diamètre interne est de 25µm contre des aiguilles qui mesuraient auparavant, environ 0,5 mm.
Grâce à cette miniaturisation, on réduit de beaucoup la douleur perçue par le patient quand on le pique.
Schéma comparatif du diamètre d'une aiguille de moustique, de Nanopass 33, et d'une aiguille ordinaire
Autre atout intéressant de cette aiguille innovante, un ressort qui se détend quand il est chaud afin de mieux faire pénétrer l’aiguille. Enfin, dernier avantage, elle dispose d’une petite pompe qui peut servir à aspirer le sang. Intérêt ? L’aiguille peut être utilisée en sens inverse : en inversant la pompe, on peut administrer un vaccin.
