CALCULS RÉNAUX : Un nanomatériau qui concentre le laser sur le calcul
La science des matériaux appliquée à la médecine permet aujourd’hui d’améliorer l'efficacité des lasers pour l'élimination des calculs rénaux : ces progrès, documentés par cette équipe de chirurgiens de l’Université de Chicago, sont illustrés par ce nouveau nanomatériau, présenté dans la revue Advanced Science et qui permet d’optimiser la précision des lasers, sans pour autant avoir à modifier les équipements laser existants.
L’auteur principal, Po-Chun Hsu, chercheur à la Pritzker School of Molecular Engineering de l'Université de Chicago, en collaboration avec des collègues de l'Université Duke (Caroline du Nord), a mis au point cette méthode innovante pour améliorer l'efficacité des lasers sur les calculs rénaux avec comme objectif, des interventions chirurgicales plus courtes, des convalescences plus rapides et une réduction des récidives.
Lors d’une procédure par lithotritie laser, les chirurgiens fragmentent les calculs et les réduisent en miettes, idéalement en une poussière pouvant être aspirée en toute sécurité. Alors que l’utilisation de lasers plus puissants crée une chaleur supplémentaire susceptible d’endommager les tissus environnants et de blesser le patient, une meilleure utilisation de l’énergie laser existante permet ici d’améliorer l'efficacité des lasers existants.
La lithotritie est une intervention ambulatoire qui dure actuellement environ 30 minutes.
Objectif : réduire ce temps d'intervention à 10 minutes
L’étude a donc consisté à améliorer les performances d'un laser sans modifier le laser lui-même, ici en utilisant une solution saline afin de distendre la partie creuse du rein et maintenir la visibilité pendant l'intervention. Une grande partie de l'énergie laser est généralement dissipée dans la solution saline sous forme de chaleur. Les chercheurs démontrent que :
- l'ajout de nanoparticules sombres absorbant les longueurs d'onde laser à cette solution saline permet au laser de rester focalisé sur le calcul, au lieu de se réfléchir ou de se dissiper ;
- cela améliore la quantité d'énergie laser transmise et absorbée par les calculs rénaux ;
- ce « nanofluide » apporte une nouvelle dimension, indépendante de la composition du calcul et du laser, qui peut optimiser la procédure.
Première preuve de concept : des tests effectués sur des calculs rénaux cultivés en laboratoire confirment que :
- le nanofluide permet d’améliorer l'efficacité de l'ablation des calculs de 38 à 727 % en traitement localisé et de 26 à 75 % en traitement par balayage ;
- l'immersion de cellules vivantes dans le nanofluide pendant des durées variables, allant jusqu'à 24 heures, démontre que la solution de nanoparticules est également non toxique et sûre ; sachant, qu’en pratique clinique, ce matériau ne sera jamais en contact avec les cellules aussi longtemps.
Les prochaines étapes vont consister à tester l'efficacité de la nouvelle technique avec différents lasers de lithotripsie courants et à évaluer son impact sur de véritables calculs rénaux, et non sur des calculs cultivés en laboratoire.
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