L'Université de Toronto décrit la flexion des dispositifs médicaux implantables pouvant entraîner la croissance bactérienne

Une étude menée par des chercheurs de la faculté des sciences appliquées et de génie de l'Université de Toronto montre que la déformation mécanique des matériaux implantables médicalement - comme la flexion ou la torsion - peut avoir un impact important sur la formation de biofilms potentiellement nocifs. types d'applications biomédicales, des cathéters aux tubes trachéaux et aux implants mammaires prothétiques », déclare Ben Hatton, professeur agrégé au département de science et génie des matériaux de la faculté et auteur principal de la nouvelle étude. « La formation de biofilms microbiens sur ces matériaux est courante, mais nous avons été surpris par la mesure dans laquelle la flexion du silicone et d'autres matériaux en caoutchouc provoque l'ouverture et la fermeture réversibles de ces fissures - et l'importance qu'elles ont en termes de formation de biofilm. » Les biofilms sont des communautés complexes d'organismes qui se développent sur les surfaces. Bien que les cellules microbiennes individuelles soient sensibles à la fois aux antibiotiques et aux systèmes de défense naturels de l'organisme, l'environnement du biofilm peut les protéger de ces interventions, qui peuvent entraîner des infections persistantes. dans leurs derniers travaux, ils ont choisi d'étudier quelque chose de plus fondamental : comment ces organismes microbiens colonisateurs s'implantent-ils en premier lieu ?"Cela découle en partie de l'approche multidisciplinaire que nous adoptons dans notre groupe", explique Hatton. Cet effet de flexion est quelque chose qui n'avait pas été remarqué auparavant. "L'équipe a testé divers échantillons de silicone, y compris certains qu'ils ont eux-mêmes synthétisés ainsi que des tubes médicaux de qualité commerciale utilisés pour les cathéters urinaires. Ils ont ensuite soumis ces échantillons à des forces mécaniques pour créer des dommages de surface. Leurs expériences ont montré que les microfissures peuvent se former très facilement. ed par les autres chercheurs du Hatton Lab, Dalal Asker et Tarek Awad. "Même cet essuyage était suffisant pour créer des dommages à la surface. À l'œil nu, cela a toujours l'air bien, mais au microscope, nous pouvions déjà voir des microfissures de la taille dans lesquelles les bactéries pourraient pénétrer. Les bactéries ne mesurent que quelques micromètres, il n'en faut donc pas beaucoup." D'autres échantillons ont été pressés avec un motif rugueux et strié pour créer une série de microfissures régulièrement espacées. J'ai vu que les bactéries préféraient très clairement s'attacher dans ces fissures microscopiques ", explique van den Berg." Dans les échantillons pliés, il y avait quatre à cinq fois plus de bactéries du côté qui était en tension par rapport au côté qui était en compression. "Les seuls échantillons qui sont restés relativement exempts de bactéries étaient ceux qui avaient été synthétisés dans le propre laboratoire de l'équipe, et sont donc restés extrêmement lisses", note van den Berg. des tubes ou d'autres formes par extrusion ou moulage par injection. à court de caoutchouc en premier lieu ?", déclare Hatton. "Mais peut-être pouvons-nous en savoir plus sur la façon de contrôler ou de masquer ces fissures de surface, afin que la flexion ne soit pas un problème. C'est ce sur quoi nous travaillons actuellement : rechercher des méthodes pour réduire les dommages de surface ou modifier la surface en silicone pour réduire la formation de telles fissures. » L'étude a été financée par la Fondation canadienne pour l'innovation, la chaire Percy Edward Hart de l'Université de Toronto, le New Frontiers in Research Fund et la Fondation Connaught.