Patchs inspirés des pieuvres : adhésion sans irritation

Les capteurs tels que les électrodes électrocardiogrammes (EEG) peuvent sauver des vies, mais les patchs adhésifs utilisés pour les fixer peuvent parfois endommager la peau. Un nouveau patch médical expérimental résout ce problème en utilisant des ventouses inspirées des pieuvres.

Contrairement aux patchs médicaux traditionnels qui reposent sur des produits chimiques adhésifs similaires à ceux des bandages, ce patch innovant évite ces problèmes. De nombreux patchs adhésifs provoquent une irritation de la peau, entraînant des démangeaisons, des rougeurs, des inflammations et des ampoules.

Les adhésifs des patchs médicaux échouent souvent lorsqu’ils sont exposés à l’humidité et peuvent causer de la douleur lors de leur retrait. De plus, ces patchs peuvent ne pas adhérer correctement s’ils sont réappliqués.

Les scientifiques de KAUST explorent les ventouses de pieuvre pour une solution adhésive moins irritante et plus durable

Pour développer une alternative réutilisable moins irritante, moins douloureuse et plus durable, les scientifiques de l’Université King Abdullah de Science and Technology (KAUST) en Arabie Saoudite se sont tournés vers la pieuvre. Plus précisément, ils ont étudié les ventouses situées sous les tentacules des pieuvres. Ces ventouses peuvent se fixer plusieurs fois à des surfaces sans produits chimiques et fonctionnent même sous l’eau.

Pour créer leur patch « adhésif miniaturisé inspiré des ventouses de pieuvre » (AMOS), les chercheurs ont conçu un moule à l’aide d’une technique d’impression 3D appelée stéréolithographie. Cette méthode consiste à projeter sélectivement un laser ultraviolet dans un bain de résine photosensible pour construire le moule, créant ainsi un réseau de petits dômes reliés par des lignes sinueuses.

Le polymère biocompatible PDMS utilisé pour créer un patch avec de petites ventouses et des canaux

Ensuite, un polymère biocompatible appelé polydiméthylsiloxane (PDMS) a été appliqué sous forme liquide sur le moule, puis retiré une fois qu’il s’était solidifié en un matériau élastique. Ce processus a créé un patch avec de petites ventouses formées par les dômes et des canaux s’étendant jusqu’aux bords.

Lorsque le patch AMOS terminé était pressé sur la peau humaine, les ventouses adhéraient fermement en créant un petit vide sous chacune d’elles. La microstructure adhésive inhérente du PDMS a aidé le patch à rester en place tout en permettant un retrait sans douleur.

De plus, les canaux du patch ont évacué l’humidité en dessous par action capillaire, permettant à la peau de respirer.

Le patch AMOS avec électrodes EEG reste en place sur une peau humide ou poilue pendant l’exercice, sans irritation

Lors d’un test de la technologie, un patch AMOS équipé d’électrodes EEG a été appliqué sur la peau d’un volontaire masculin pendant qu’il faisait du vélo sur un vélo d’exercice. Le patch est resté en place même lorsqu’il était appliqué sur une peau humide ou poilue, fournissant de bonnes lectures EEG sans provoquer d’irritation cutanée.

La technologie a également été utilisée avec succès pour surveiller les biosignaux d’un scientifique en calcul de KAUST pendant qu’il accomplissait un voyage de 3 000 km (1 864 miles) en handbike sur une période de 30 jours.

« Notre objectif est de développer un dispositif complet, polyvalent et attachable à la peau qui puisse révolutionner les technologies de surveillance de la santé et de diagnostic portables », explique le scientifique principal, le Professeur associé Nazek El-Atab. « Nous prévoyons de réaliser des essais cliniques approfondis pour valider son efficacité dans les applications médicales réelles. »

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