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Un hydrogel a été créé pour remplacer les articulations et le cartilage.
Dernière revue: 01.07.2025
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Un groupe de scientifiques de l’Université de Harvard a réussi à créer un hydrogel solide et super flexible qui pourrait remplacer les articulations ou le cartilage endommagés.
Ses créateurs sont des spécialistes dans les domaines de la mécanique, de la science des matériaux et de l’ingénierie tissulaire.
Les premiers hydrogels sont apparus en 2003. Il s'agit d'un type particulier de matériaux gélatineux et solides. Ils ont trouvé de nombreuses applications en jardinage, en médecine et dans d'autres domaines. Cependant, leurs capacités étaient limitées: ils devenaient inutilisables sous une faible charge. Toutes les tentatives pour développer une formule optimale offrant élasticité et résistance se sont soldées par des échecs.
Cette substance est appelée hydrogel en raison de son composant principal: l'eau. Elle est constituée de deux réseaux polymères qui interagissent pour produire un effet très puissant. L'hydrogel est auto-réparateur, très rigide et biocompatible, ce qui le rend adapté à un usage médical.
« Les hydrogels traditionnels sont très sensibles aux contraintes mécaniques; imaginez une gelée dans laquelle on peut facilement tremper une cuillère », explique Jung Yun-sang, auteur principal et chercheur à la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). « Mais comme ils sont biocompatibles et à base d'eau, ils sont utilisés en médecine pour la croissance de tissus vivants et comme milieu nutritif. Pour utiliser les hydrogels dans de nouveaux domaines scientifiques et industriels, il était nécessaire d'éliminer l'inconvénient qui rendait le matériau inutilisable en raison de sa faible résistance. Pour ce faire, nous avons remplacé l'un des réseaux polymères du double hydrogel par un réseau d'alginate (obtenu à partir de cellules d'algues brunes), une longue chaîne d'hydrocarbures. Le résultat a été un hydrogel à la fois résistant et flexible. »
Les bandes d'hydrogel créées par les scientifiques peuvent résister à des charges mécaniques 10 fois supérieures à celles des matériaux créés précédemment, elles peuvent s'étirer 20 fois mieux que leurs analogues et, grâce à la formule améliorée, leur capacité à résister aux dommages mécaniques - rayures et coupures - a augmenté.
Selon les experts, les propriétés améliorées des hydrogels élargiront le champ de leur application; en particulier, ces matériaux peuvent être une bonne alternative au cartilage et aux articulations endommagés, et peuvent également être utilisés dans la création de muscles artificiels ou servir de revêtement pour les plaies.
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