Cet article sélectionne 11 études représentatives publiées entre 2007 et 2026, couvrant les travaux d’équipes originaires de Chine, de Turquie, de Corée du Sud et de Russie, afin d’en proposer une synthèse narrative. Le contenu a été résumé indépendamment par TONGLI à partir de la littérature originale ; les étapes des études sont indiquées dans le texte et les résultats appartiennent à leurs auteurs respectifs.
01Quels problèmes les membranes anti-adhérences postopératoires doivent-elles résoudre ?
Les membranes anti-adhérences postopératoires sont généralement conçues comme des barrières temporaires visant à réduire les connexions indésirables entre tissus adjacents pendant la réparation des tissus lésés. Le matériau doit à la fois couvrir la zone cible et s’adapter aux fluides corporels, aux mouvements tissulaires et aux processus de dégradation. Pour les chercheurs et développeurs, il convient d’abord de déterminer où la membrane sera placée, quel état de contact elle devra maintenir et quelle fonction normale elle devra protéger.2,5,6,7
| Axes d'application | Points d’intérêt pour la conception des matériaux | Axes d’évaluation dans la littérature |
|---|---|---|
| Membrane anti-adhérences intra-abdominale | Adhésion à l’état humide, intégrité de la couverture, dégradation et durée de la barrière | Étendue et degré des adhérences, réaction tissulaire 2,4,7 |
| Membrane anti-adhérences tendineuse | Enveloppement et glissement, stabilité dimensionnelle à l’état humide, espace de mouvement de la zone réparée | Glissement tendineux, articulation, résistance de la réparation 5,8 |
| Barrière péricardique et de surface cardiaque | Stabilité sous mouvement continu, fixation ou suture, fonction des interfaces des deux côtés | Adhérences, réaction tissulaire et fonction de réparation 6,11 |
Une question à distinguer dès la phase de conception est la suivante : les échafaudages de culture cellulaire favorisent souvent l’entrée des cellules dans le réseau fibreux, alors qu’une barrière anti-adhérences doit limiter le passage indésirable des cellules. Par conséquent, des fibres fines, une porosité élevée ou une structure semblable à la matrice extracellulaire ne suffisent pas à démontrer qu’une membrane convient à la prévention des adhérences ; il faut également vérifier si elle maintient une séparation efficace à l’état humide.7,8
02Quelles options structurelles l’électrofilage offre-t-il pour les membranes anti-adhérences ?
Des études antérieures ont utilisé des matériaux tels que le polycaprolactone (PCL), le copolymère d’acide lactique et glycolique (PLGA) et le copolymère d’acide lactique et de caprolactone (PLCL) pour construire des armatures fibreuses, puis ajuster l’interface en contact avec les tissus par mélange, stratification ou traitement de surface. L’électrofilage peut servir à produire une membrane entière ou une couche assurant un rôle de support ou de barrière au sein d’une membrane composite.1,4,6,10
Composites hydrophiles et revêtements de surface
L’acide hyaluronique, le polyéthylène glycol (PEG) et l’alcool polyvinylique (PVA) sont utilisés pour modifier l’humidification et l’adhésion cellulaire en surface. Les approches étudiées comprennent l’incorporation de composants hydrophiles dans les fibres, la construction de membranes à deux couches ou la formation d’un revêtement sur l’armature fibreuse. Les questions de conception correspondantes sont les suivantes : après modification de l’action de surface, le gonflement, la perte de composants et la résistance à l’état humide de la membrane répondent-ils toujours aux exigences d’utilisation ?2,4,10
Libération locale de médicaments et structures fonctionnelles bilatérales
Les fibres libérant des médicaments combinent l’isolation physique et la libération locale ; les membranes Janus présentant des fonctions différentes sur chaque face tentent d’associer une face à la fixation ou à la réparation et l’autre à une faible adhérence, à la lubrification ou à l’isolation. Ces structures permettent de répartir les fonctions en fonction de l’interface spécifique, mais nécessitent une validation complémentaire du processus de libération, de la liaison inter-couches et de la cicatrisation normale.3,6,9,11
03Membranes anti-adhérences intra-abdominales : de la barrière fibreuse au composite hydrophile
PCLPremières explorations des membranes fibreuses et de la libération locale
En 2007, Bölgen et d’autres ont utilisé des membranes électrofilées PCL ainsi que des membranes PCL contenant des médicaments antibactériens dans un modèle de lésion de la paroi abdominale chez le rat, en évaluant les adhérences par observation macroscopique et histologique. Ce travail a été parmi les premiers à présenter l’approche consistant à utiliser une barrière fibreuse comme vecteur local de médicaments.1
Membranes à deux couches et composites PEG/PLGA
En 2013, Jiang et d’autres ont combiné une couche PCL contenant de l’acide hyaluronique avec une couche externe PCL pour former une membrane à deux couches, évaluée dans des modèles de grattage du cæcum et de lésion de la paroi abdominale chez le rat. L’observation à 14 jours postopératoires a confirmé son effet anti-adhérent. Cette approche inspire la conception des matériaux en permettant de séparer la couche de support des composants fonctionnels hydrophiles, puis d’évaluer la barrière dans son ensemble.2
En 2017, Li et d’autres ont ensuite comparé des membranes électrofilées PEG/PLGA présentant différentes proportions de PEG. L’étude a examiné simultanément la structure, la dégradation et l’efficacité anti-adhérente dans la cavité abdominale du rat ; la formulation contenant 5% de PEG a obtenu les meilleurs résultats globaux dans les conditions de l’étude. Cela indique que les composants hydrophiles doivent être conçus conjointement avec l’armature fibreuse et qu’une augmentation de leur quantité n’entraîne pas nécessairement une amélioration des performances globales.4
Membrane fibreuse EGCG libérant des médicaments
En 2014, Shin et d’autres ont incorporé l’épigallocatéchine gallate (EGCG) dans des nanofibres PLGA afin d’étudier sa libération prolongée, son activité antioxydante et son efficacité anti-adhérente dans un modèle péritonéal du rat. Cette approche a élargi le champ d’étude, passant de la simple isolation tissulaire à la modulation des réactions locales. Les études intra-abdominales mentionnées ci-dessus relèvent toutes d’expérimentations animales et sont utiles pour comprendre la conception des matériaux, mais ne peuvent servir directement de conclusions sur l’efficacité chez l’homme.3
04Membranes anti-adhérences tendineuses : concilier isolation et glissement
Les membranes fibreuses entourant les tendons doivent à la fois réduire l’interférence des cicatrices externes, préserver l’espace de glissement et permettre une cicatrisation normale. Une étude de Chen et d’autres publiée en 2019 a porté sur des membranes électrofilées de polyuréthane à base d’eau, évaluant les adhérences dans un modèle de réparation du tendon fléchisseur chez le lapin, ainsi que la mobilité articulaire, le glissement tendineux et les paramètres mécaniques. L’évaluation s’est ainsi étendue du comportement cellulaire à la surface de la membrane aux fonctions motrices ; ces résultats restent toutefois limités à la validation animale.5
La membrane fibreuse multicomposants chitosane/PVA/PCL décrite par Wang Mengjiao et al. en 2024 s’est concentrée sur l’enroulement à l’état humide, la stabilité structurelle et mécanique, ainsi que sur des évaluations liées aux fibroblastes. Ce matériau et les études in vitro associées montrent que, lors de la préparation d’échantillons d’enveloppement tendineux, la conservation de la forme et des dimensions après humidification doit être examinée conjointement avec l’apparence à l’état sec.8
05Membranes anti-adhérences péricardiques et patchs Janus : concilier mouvement et réparation
Une étude publiée par Jin et d’autres en 2022 a combiné des nanofibres PLCL, un aérogel PVA et de la mélatonine pour fabriquer une membrane composite suturable, observée jusqu’à 3 mois postopératoires dans des expériences de reconstruction péricardique chez le lapin. L’étude a évalué conjointement la maniabilité, la réaction tissulaire et la prévention des adhérences, montrant qu’une barrière péricardique doit s’adapter à la fixation et au mouvement continu, et non viser uniquement une faible adhérence de surface.6
Les membranes fonctionnelles bilatérales affinent davantage cette conception. En 2024, Wang et d’autres ont décrit dans ACS Nano un patch Janus doté d’une surface lubrifiante zwitterionique et d’une couche fibreuse contenant de l’oxyde de cérium, et l’ont étudié dans des modèles de lésion cutanée et utérine chez le rat. L’attribution de fonctions différentes aux deux faces offre une approche permettant de prendre simultanément en compte la réparation tissulaire et la prévention des adhérences externes ; ses résultats ne peuvent toutefois être extrapolés directement à d’autres sites chirurgicaux.9
Une étude publiée par Lv et d’autres en 2026 a combiné une couche bioadhésive, un système d’administration mitochondriale et une couche externe lubrifiante électrofilée pour la réparation et la prévention des adhérences dans un modèle d’infarctus du myocarde chez le rat. Cette approche illustre la tendance visant à gérer simultanément le contact tissulaire externe dans les patchs de réparation cardiaque ; elle relève de la recherche sur les composites au stade animal.11
Un autre exemple mettant davantage l’accent sur la combinaison des procédés consiste à former un revêtement PVA sur une armature électrofilée PLGA, comme l’ont fait Badaraev et d’autres en 2025, puis à en évaluer la structure, les propriétés mécaniques et l’adhésion cellulaire. Ce travail reste aux stades des matériaux et des études in vitro, mais montre que l’armature fibreuse et le revêtement ultérieur peuvent déterminer conjointement l’interface finale, sans qu’un seul procédé ait à assurer toutes les fonctions.10
06Quelles preuves les études humaines apportent-elles concernant les membranes anti-adhérences électrofilées ?
Un article de Xu et d’autres publié en 2022 a étudié une membrane électrofilée composée de PLGA et PLA-b-PEG. Outre des expérimentations sur le rat et le porc nain, il a rapporté une étude randomisée menée dans 4 centres en Chine auprès de 150 patients. Les informations complémentaires indiquent que les patients ont été inclus en 2011—2012 et que l’étude a adopté un protocole monocentrique, en simple aveugle et avec un groupe témoin parallèle ne recevant aucun produit anti-adhérent.7
Les auteurs ont rapporté une réduction de l'incidence des adhérences à court terme. L'évaluation principale des adhérences a été réalisée à 6—8 semaines postopératoires par échographie et MRI ; certains patients éligibles ont subi une laparoscopie, la période d'observation totale étant de 12 semaines. Cette étude fournit des preuves issues d'essais humains portant sur un matériau spécifique et des conditions chirurgicales données. Il n'est toutefois pas possible d'en déduire que l'obstruction intestinale à long terme, les réinterventions ou les douleurs chroniques seront également réduits, ni de prouver que toutes les membranes électrofilées présentent des performances similaires.7
07Passer des protocoles de la littérature à des échantillons de membrane anti-adhérences reproductibles
Sur la base de l'ensemble de ces études, le développement de membranes anti-adhérences peut s'articuler autour de trois questions : la membrane peut-elle maintenir sa couverture à l'état humide ? L'interface en contact avec les tissus correspond-elle à l'objectif de conception ? L'effet d'isolement est-il compatible avec la réparation normale ? En ce qui concerne la préparation par électrofilage, il est nécessaire de relier la formulation, la structure des fibres, les étapes de composite et l'évaluation des échantillons.2,4,5,6,7,8,10
Définir d'abord l'échantillon, puis discuter de la configuration de l'équipement
Si l'on souhaite comparer les formulations de membranes PLGA ou PCL, il convient d'abord de préciser les dimensions, l'épaisseur ou la densité surfacique, la morphologie des fibres et la méthode d'échantillonnage. Si l'étude porte sur une membrane bicouche ou Janus, il faut également indiquer la fonction de chaque couche, l'ordre de dépôt et les traitements ultérieurs. C'est sur cette base que l'on peut ensuite aborder l'alimentation en solution, la buse, le mode de collecte et le contrôle environnemental, afin que la configuration de l'équipement corresponde à des objectifs précis relatifs à l'échantillon.
Intégrer la formation du film à l'état sec et son utilisation à l'état humide dans un même parcours de validation
Outre l'observation de la morphologie des fibres, les échantillons d'étude doivent être évalués, en fonction de leur usage, après imbibition, en ce qui concerne la contraction, le gonflement, la résistance, la liaison inter-couches et l'intégrité de la barrière. Les solvants résiduels, la biocompatibilité, l'impact de la stérilisation et le comportement de dégradation relèvent de la validation du matériau et du produit ; ils doivent être étudiés en fonction du système considéré et ne peuvent être remplacés par les paramètres de l'équipement.4,6,7,8,10
Conserver des enregistrements de procédé comparables lors du passage à l'échelle de production
Lorsque la surface de l'échantillon ou le temps de préparation augmente, les lots de matériau, l'état de la solution, l'alimentation, le champ électrique, la température et l'humidité, la vitesse de collecte et les traitements ultérieurs peuvent être mis en correspondance avec les résultats de contrôle des échantillons. La production continue doit être validée en se concentrant sur la largeur utile, la quantité déposée par unité de surface et la cohérence entre les lots, afin de transférer de manière stable les exigences structurelles définies en laboratoire à des dimensions plus grandes.
08Problèmes courants dans la R&D de matériaux pour membranes anti-adhérences
Entre PLGA et PCL, lequel est le plus adapté à la préparation de membranes anti-adhérences ?
La littérature présente des exemples d'études portant sur les deux, mais le seul nom du polymère ne permet pas de déterminer leur pertinence. Il faut prendre en compte simultanément les spécifications du matériau, les composants du composite, la structure à l'état humide, le processus de dégradation et le site d'application, puis procéder à une comparaison par des essais correspondants.1,2,4,7
Une membrane anti-adhérences doit-elle obligatoirement être chargée en principe actif ?
Pas nécessairement. Des études ont exploré respectivement la barrière physique, l'interface hydrophile, les fibres chargées en principe actif et les structures bilatérales. L'introduction d'un composant actif dépend du problème à résoudre, ainsi que de la capacité des validations de libération et biologiques correspondantes à soutenir l'objectif de conception.2,3,4,9,10
À quelle étape l'équipement d'électrofilage peut-il intervenir ?
Il peut intervenir dans la préparation de l'ossature fibreuse, des fibres mélangées ou de structures fibreuse stratifiées, ainsi que dans les étapes de revêtement, de séchage et autres procédés de composite. Il convient d'abord de définir la structure globale de la membrane et le rôle assumé par la couche électrofilée, puis de choisir les configurations correspondantes pour l'alimentation en solution et la collecte.2,6,10
Références
Voici les études originales utilisées dans ce document. L'interprétation de la littérature n'implique aucune relation d'achat d'équipement ou de coopération entre les auteurs, les institutions de recherche et TONGLI. Les références [9] et [11] ont été compilées à partir des résumés et des informations bibliographiques des articles originaux ; les autres références ont été vérifiées à l'aide des textes intégraux.
Les références bibliographiques conservent la langue de publication d’origine pour faciliter leur vérification.
Bölgen N, Vargel I, Korkusuz P, et al. In vivo performance of antibiotic embedded electrospun PCL membranes for prevention of abdominal adhesions. Journal of Biomedical Materials Research Part B, 2007, 81(2):530–543.
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