Le plus petit stent du monde
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un nouveau procédé pour fabriquer des microstructures déformables. Par exemple : des prothèses vasculaires 40 fois plus petites que ce qui était possible jusqu'à présent. Un jour, de telles endoprothèses pourraient aider à dilater des rétrécissements des voies urinaires de fœtus dans le ventre de leur mère, ce qui pourrait être mortel.
![Ce microstent ne mesure que 50 micromètres (0,05 mm) de large et un demi-millimètre de long. (Image : Carmela de Marco / ETH Zurich)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2019/08/kleinster-stent-der-welt/_jcr_content/news_content/fullwidthimage/image.imageformat.930.1797796817.jpg)
Environ un enfant sur mille développe - parfois déjà en tant que fœtus dans le ventre de sa mère - des rétrécissements dans les voies urinaires. Pour éviter que l'urine ne s'accumule et ne mette la vie en danger, les chirurgiens pédiatriques - comme Gaston De Bernardis de l'hôpital cantonal d'Aarau - doivent découper les rétrécissements au niveau de l'urètre et recoudre les extrémités ouvertes du tube. Il serait plus doux pour les reins de pouvoir élargir le rétrécissement à l'aide d'un stent déjà dans le ventre de la mère.
De telles prothèses - appelées stents - sont utilisées depuis longtemps pour le traitement des artères coronaires rétrécies. Mais les voies urinaires des fœtus sont beaucoup plus petites. Des stents de si petite taille ne sont pas réalisables avec les méthodes traditionnelles. C'est pourquoi De Bernardis s'est rapproché du Multi-Scale Robotics Lab de l'ETH Zurich. Les chercheurs ont maintenant développé un nouveau procédé qui leur permet de fabriquer des structures détaillées d'un diamètre inférieur à 100 micromètres, comme ils l'expliquent dans un article récemment publié. page externeArticle spécialisé rapporter.
Développement d'un nouveau procédé
"Nous avons imprimé le plus petit stent du monde - avec des caractéristiques 40 fois plus petites que ce qui pouvait être fabriqué auparavant", explique Carmela De Marco, premier auteur de l'étude et chercheur Marie Sklodowska Curie dans le groupe de recherche de Bradley Nelson. Le groupe appelle le procédé qu'il a développé l'impression 4D indirecte. Les chercheurs utilisent une lumière laser pour graver un gabarit tridimensionnel - un négatif 3D - dans une couche qui peut être dissoute à l'aide d'un solvant. Ils remplissent ensuite l'espace avec un polymère à mémoire de forme et fixent la structure avec de la lumière UV. Enfin, ils retirent le gabarit dans un bain de solvant - le stent tridimensionnel est prêt.
La quatrième dimension s'ajoute en raison de la mémoire de forme du stent. Le matériau peut certes être déformé, mais il se souvient de sa forme initiale - et y revient lorsqu'il est suffisamment chaud. "Le polymère à mémoire de forme est adapté au traitement des rétrécissements des voies urinaires. Le stent peut être poussé comprimé à travers le rétrécissement. Lorsqu'il retrouve sa forme d'origine, il se déploie alors à cet endroit pour ouvrir la voie urinaire rétrécie", explique Gaston De Bernardis.
Le chemin vers l'application est encore long. Les stents doivent d'abord être testés sur des modèles animaux avant que des études sur l'homme puissent montrer si ces stents peuvent aider les enfants atteints de ces défauts congénitaux des voies urinaires. Mais les premiers résultats sont prometteurs. "Nous sommes convaincus que nos résultats montrent la voie au développement de nouveaux outils chirurgicaux pour les opérations mini-invasives", déclare Carmela De Marco.
![L'impression 3D indirecte permet de fabriquer autant de structures que souhaité. De Marco et ses collègues ont ainsi formé une spirale à partir d'un hydrogel mélangé à des nanoparticules magnétiques. Dans un champ magnétique rotatif, ces microstructures flottent comme des flagelles bactériens artificiels. (Image : Carmela de Marco / ETH Zurich)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2019/08/kleinster-stent-der-welt/_jcr_content/news_content/fullwidthimage_1578971381/image.imageformat.930.1840921594.jpg)
Référence bibliographique
de Marco C, Alcântara CCJ, Kim S, Briatico F, Kadioglu A, de Bernardis G, Chen X, Marano C, Nelson BJ, and Pané S. Indirect 3D and 4D Printing of Soft Robotic Microstructures. Adv. Mater. Technol. 2019, 1900332. doi : page externe10.1002/admt.201900332