Pansements pour les voyageurs interstellaires

Les astronautes ont aussi des brûlures, des coupures et des éraflures.

Reuters

Tout d'abord, imaginez un vaisseau spatial. Maintenant, imaginez que vous êtes dessus, en train de naviguer vers Alpha Centauri, ou un point de lumière lointain dans le grand au-delà. Ce vaisseau spatial a une grande salle de gym et de superbes fenêtres de guet aussi. Tout va bien avec votre voyage jusqu'à ce que vous ayez une vilaine brûlure sur la main lorsque vous renversez votre thé Earl Grey. Vous vous précipitez à l'infirmerie, mais vous n'êtes pas trop inquiet. Vous savez que le doc peut vous imprimer en 3D un pansement personnalisé qui peut réduire considérablement le temps qu'il faudra à votre brûlure pour guérir.

Des vaisseaux spatiaux imaginaires comme ceux-ci sont remplis de technologies imaginaires et d'avancées médicales, mais dans le cas de ce genre de pansements, ce n'est pas si science-fiction. Une entreprise d'Aurora, dans le Colorado, appelée Sharklet Technologies, a développé une conception de pansement intelligente qui, selon elle, pourrait considérablement améliorer la façon dont nous traitons les coupures profondes et les brûlures majeures.

J'ai découvert la technologie de cicatrisation des plaies de Sharklet l'automne dernier lors du cinquième 100-Year Starship Symposium, qui s'est tenu à Santa Clara, en Californie. Le symposium, organisé et dirigé par l'ancienne astronaute de la NASA Mae Jemison, rassemble des scientifiques, des ingénieurs, des hommes d'affaires, des philosophes et des artistes d'un certain état d'esprit pour réfléchir à ce qu'il faudrait pour construire un vaisseau spatial vers un autre système stellaire, et pour le faire dans le siècle suivant.

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C'était, sans aucun doute, un rassemblement de passionnés. Comme on pouvait s'y attendre, certaines des présentations du symposium traitaient d'idées lointaines, d'expériences de pensée et de recherches exploratoires à un stade précoce - le genre de choses dont les universitaires et les entrepreneurs sérieux pourraient parler en privé, mais rarement en public. Par exemple : comment construire une maquette de vaisseau spatial sur Terre, comment la religion pourrait évoluer dans l'espace, quels textiles et vêtements pourraient être les meilleurs pour les voyages interstellaires, comment fabriquer des systèmes de propulsion relativistes et comment nous pourrions chasser une vie extraterrestre indépendante de l'eau.

En tant que journaliste scientifique avec plus d'une décennie d'expérience, j'étais sceptique. En parcourant le programme et en écoutant quelques présentations, j'ai trouvé un mélange de données philosophiques et concrètes, de gestes mathématiques et de produits en développement. Il n'était pas clair qu'il y aurait quelque chose qui vaille la peine d'être couvert.

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Mais une session du symposium a attiré mon attention. Chelsea Magin, développeur de produits chez Sharklet Technologies, présentait une conférence intitulée 3-D Printed Sharkskin for Enhanced Interstellar Wound Healing. Qui pourrait ignorer tous ces mots à la mode en une seule phrase ?

J'ai été heureux d'apprendre que la présentation était bien fondée. Une grande partie des voyages spatiaux consiste à maintenir la vie humaine pendant que nous voyageons, explique Magin, se référant à la médecine spatiale en général. Être capable d'imprimer en 3D est une façon plus durable de le faire, dit-elle. Vous ne transportez pas de boîtes et de boîtes de pansements.

C'est une bonne nouvelle pour un vaisseau spatial, qui, en tant que système fermé de personnes vivant à proximité, pourrait facilement engendrer des bactéries et des infections.

En fait, la plupart des problèmes dans l'espace et sur les missions de très longue durée se résument souvent à des problèmes de rareté, d'adaptabilité et d'utilisation efficace des ressources. Pas trop différent, en fait, de bien vivre sur Terre. Pensez aux unités rurales pour brûlés, aux champs de bataille éloignés et aux hôpitaux ruraux. Certaines technologies de vaisseaux spatiaux pourraient en fait avoir des applications dans le monde réel.

Les pansements Sharklet sont fabriqués à partir d'un matériau biodégradable à double couche qui peut être imprimé sous la forme d'une gouge ou d'une coupe spécifique, explique Magin. Sur la couche supérieure se trouvent une série de crêtes et de vallées d'environ deux micromètres de diamètre. Ces caractéristiques dirigent efficacement la migration des cellules cutanées saines dans la plaie. La topologie microscopique des pansements est calquée sur la même topologie trouvée dans la peau de requin, qui empêche les balanes et les algues de coller - c'est une topologie que les baleines et la plupart des bateaux ne possèdent pas, et c'est ce qui maintient la peau d'un requin propre et exempte de so- appelé biofouling.

Magin dit que la conception du pansement tire parti de l'impulsion naturelle des cellules de la peau à migrer. Sur les bords d'une plaie, les cellules de la peau reçoivent des signaux biochimiques qui leur indiquent qu'elles ne sont pas complètement entourées par d'autres cellules de la peau, elles se déplacent donc dans des directions aléatoires jusqu'à ce qu'elles le soient. Si vous venez de vous couper en vous rasant, les cellules n'ont pas beaucoup de terrain à couvrir, mais une entaille plus profonde est plus difficile à traverser. C'est là que les motifs de la peau de requin peuvent aider.

L'équipe de Magin a conçu mathématiquement la taille et la forme des motifs et la composition du matériau pour guider au mieux les cellules de la peau en mouvement aléatoire là où elles doivent être.

La réaction naturelle du corps est de se fermer à l'environnement, explique Anthony Atala, directeur du Wake Forest Institute of Regenerative Medicine, un chercheur non impliqué dans les technologies de Sharklet. Il y a une sorte de course entre les cellules de la peau qui guérissent une plaie et le tissu cicatriciel, dit-il. Lorsque les cellules de la peau ne peuvent pas y arriver à temps, des cellules appelées fibroblastes comblent le vide et c'est ainsi que les cicatrices se forment.

L'approche de Sharklet consistant à faciliter la migration cellulaire avec des microcanaux est bonne, ajoute Atala. C'est un domaine de recherche intense ainsi qu'un domaine prometteur parce que vous fournissez cette microstructure, dit-il.

Les pansements, littéralement appelés Sharkskin, ont été soumis à des tests de laboratoire dans des boîtes de Pétri et à des études précliniques sur des animaux. Au cours de l'étude, les chercheurs ont constaté 64% de migration de cellules cutanées en plus dans les boîtes de Pétri. Chez les animaux, ils ont constaté une amélioration de 31% de la guérison de ceux avec le pansement par rapport à ceux non traités. Les résultats seront publiés dans un numéro thématique spécial de la revue Biologie expérimentale et médecine appelés Matériaux d'Immuno-ingénierie. Magin dit que l'équipe poursuit les essais précliniques sur les animaux et s'attend à des essais cliniques dans deux à trois ans.

Il y a une sorte de course entre les cellules de la peau qui guérissent une plaie et le tissu cicatriciel.

Sharklet développe également une technologie qui utilise des crêtes microscopiques similaires sur des surfaces dans des endroits très touchés, comme les poignées de porte, les comptoirs et les téléphones portables, pour empêcher la croissance des bactéries. Une application immédiate, et pour laquelle Sharklet s'efforce actuellement, est de réduire les infections nosocomiales causées par certains des bogues les plus persistants comme le SARM. Bonne nouvelle également pour un vaisseau spatial qui, en tant que système fermé de personnes vivant à proximité, pourrait facilement engendrer des bactéries et des infections.

Magin dit que la société se concentre principalement sur les problèmes et les solutions terrestres, mais a récemment suscité l'intérêt de l'industrie aérospatiale du Colorado. Ce qui est bon pour les unités brûlées, les champs de bataille et les vaisseaux spatiaux est également bon pour la Station spatiale internationale et les missions proposées vers les astéroïdes, la lune et Mars.

mon combat par karl ove knausgaard

Bien sûr, personne ne sait quelle technologie médicale volera sur un vaisseau spatial ou même si les vaisseaux spatiaux voleront du tout. Mais lors de la 100 Year Starship Conference, j'ai appris que si vous définissez correctement votre problème de vaisseau spatial fantastique, vous pourriez également être en mesure de faire du bien ici sur Terre.