Cet article retient 7 études publiées entre 2020 et 2025, menées par des équipes chinoises, sud-coréennes, roumaines et internationales, et se concentre sur les données in vitro et animales. Les études sélectionnées ne fournissent aucun résultat d’essais cliniques chez l’homme ; cette période ne permet pas de conclure à l’absence d’études humaines pertinentes dans le monde.
01Quels problèmes respectifs l'hémostase et l'adhésion tissulaire visent-elles à résoudre ?
Le film hémostatique fibreux peut participer à l'étude en favorisant la coagulation locale, en limitant la perte de sang ou en formant une couche d'étanchéité ; l'adhésion tissulaire nécessite quant à elle d'examiner davantage la liaison entre le matériau et le tissu humide. Les deux peuvent être combinées, mais ne sont pas interchangeables : une coagulation plus rapide in vitro ne garantit pas l'absence de saignement à la surface du tissu ; une résistance adhésive élevée ne signifie pas non plus que le matériau peut être utilisé en toute sécurité sur toutes les régions.1,2,4,7
| Axes de recherche | Rôles assumés par les matériaux fibreux | Évaluation correspondante |
|---|---|---|
| Couverture hémostatique amovible | Créer un environnement de coagulation locale et limiter la perméation | Hémorragie, coagulation et récidive hémorragique après retrait 1,2 |
| Patch adhésif pouvant être laissé en place | Soutenir les composants adhésifs et sceller l'interface tissulaire | Adhésion à l'état humide, réaction tissulaire et devenir du matériau 4,7 |
| Formation in situ du film | Déposer des fibres sur des surfaces irrégulières ou confinées | Position du dépôt, intégrité de la couverture et réaction locale 5,6 |
Déterminer si le matériau final doit être retiré constitue une frontière essentielle dans la conception. Dans le premier cas, il faut éviter d'emporter le caillot lors du retrait ; dans le second, il convient d'étudier davantage la dégradation, les résidus et la réaction tissulaire. Une même « forte adhérence » peut correspondre à des exigences différentes selon ces deux scénarios.2,4,7
02De l'absorption hydrophile à une interface modulable au contact du sang
Des polymères tels que la chitosane, PVA et PEO peuvent former des fibres composites avec des particules minérales ou des composants modifiés ; les fibres PLA peuvent quant à elles servir de structure de soutien aux patches adhésifs. Les fonctions peuvent résulter de l'action combinée de la charge du polymère, de la mouillabilité de surface, des charges et de la structure à l'état humide ; les performances hémostatiques ne peuvent être expliquées uniquement par le diamètre des fibres ou le nom du matériau.1,2,3,4
Les études présentent différentes orientations de conception : les fibres hydrophiles absorbent une partie du liquide et entrent en contact avec les composants sanguins ; les fibres modérément hydrophobes limitent la pénétration du sang dans le matériau ; les fibres qui s'interconnectent au contact du liquide se transforment en un réseau plus dense. Ces approches ne sont pas contradictoires, mais répondent à des problèmes différents de gestion des liquides et d'utilisation.1,2,7
03Fibres composites à base de chitosane : des essais de coagulation à l'hémostase animale
Chitosane, PEO et kaolin
En Liu et 2022, le kaolin a été introduit dans des films électrofilés de chitosane/PEO, permettant de comparer les propriétés mécaniques, la biocompatibilité et les performances de coagulation in vitro des matériaux, puis d'effectuer des observations sur des modèles de lésion hépatique et de plaie dorsale chez le rat. Certaines formulations ont démontré dans cette étude des effets liés à l'hémostase et à la réparation, indiquant que les particules minérales peuvent contribuer à la conception fonctionnelle locale via le réseau fibreux.1
Modification hydrophobe et interface facilitant le retrait
En Liu et 2024, des films de chitosane/PEO additionnés de chitosane alkylé N- ont été étudiés plus en détail. À travers des essais de coagulation sanguine complète, l'analyse des processus de coagulation et l'évaluation sur un modèle de lésion hépatique chez le rat, les auteurs ont proposé une approche visant à limiter l'infiltration du sang dans le pansement tout en formant un caillot au niveau de la plaie, et ont observé une perturbation moindre de la coagulation locale lors du retrait du matériau. Il s'agit d'une exploration au stade animal conciliant hémostase et retrait.2
Les variations des matières premières naturelles nécessitent également une nouvelle validation
En Corée du Sud, Lee et d'autres chercheurs ont combiné, en 2024, de la chitosane d'origine insecte avec PVA et du kaolin, afin d'étudier les propriétés des matières premières, la formation de film, la biocompatibilité cellulaire et la coagulation sanguine in vitro. Ce travail a également abordé l'électrofilage multi-positions et la collecte continue sur substrat, illustrant une approche combinant formulation et équipement de préparation. Les preuves hémostatiques proviennent d'essais de coagulation in vitro et ne doivent pas être interprétées comme la validation d'une efficacité thérapeutique sur des traumatismes in vivo ou chez l'homme.3
04Comment se répartissent les rôles entre l'échafaudage fibreux et les composants adhésifs médicaux ?
En 2024, Tosa et d’autres ont d’abord préparé par électrofilage une membrane fibreuse non tissée de PLA, puis l’ont associée à un composant adhésif tissulaire à base de cyanoacrylate pour former un patch. Outre l’analyse des fibres et de l’état de stockage, l’étude a mené des évaluations d’adhérence sur du tissu hépatique de rat, ainsi qu’un essai sur un modèle d’hémorragie post-hépatectomie.4
Cette étude montre que l'électrofilage peut assumer la tâche de « transformer la fonction adhésive en une structure en forme de patch facile à appliquer ». Il convient de s'intéresser non seulement à la capacité d'adhésion, mais aussi à la répartition du composant adhésif dans les fibres, à d'éventuelles modifications prématurées durant le stockage et à la capacité du patch à épouser le tissu. Les fibres décrites dans l'article sont de l'ordre du micromètre ; « plus c'est fin, mieux c'est » ne constitue donc pas une exigence de conception universelle pour tous les patches adhésifs.4
Pour ce type de matériau, il est nécessaire de poursuivre l'étude globale de l'échafaudage fibreux, des composants adhésifs et de l'emballage. Les observations animales et les tests d'adhésion in vitro présentés dans l'article peuvent aider à définir les questions ultérieures, mais ne remplacent pas l'évaluation chez l'homme et n'indiquent pas que cette approche soit applicable à tous les tissus ou à toutes les formulations de cyanoacrylate.4
05Électrofilage in situ : comment étudier la couverture de surfaces irrégulières
Dépôt dirigé en laparoscopie
En Zhang et 2020, l'électrofilage a été combiné à un dispositif laparoscopique afin d'ajuster la zone de dépôt par modification du champ électrique et de la configuration de la buse, et l'hémostase à la surface hépatique a été étudiée sur un modèle chirurgical mini-invasif chez le porc. Cette recherche a mis en relation la position de formation du film, son épaisseur et la réaction tissulaire locale, démontrant la faisabilité expérimentale d'une couverture in situ dans un espace confiné.5
Combinaison de l'hémostase et de la fonction antibactérienne locale
En Liu et 2020, des fibres composites CuS électrofilées portables et capables de se former in situ ont été décrites, associées à des conditions d'irradiation proche infrarouge pour étudier l'activité antibactérienne, puis observées sur des modèles murins pertinents pour l'hémostase et la réparation de plaies infectées. L'un des axes principaux portait sur l'adaptation du film formé in situ à des surfaces rugueuses ; l'autre, sur la synergie entre les composants fonctionnels et les stimulations externes.6
Les études in situ susmentionnées relèvent d'expériences animales menées avec des dispositifs et des systèmes de matériaux spécifiques. Elles n'impliquent pas que des équipements d'électrofilage de laboratoire classiques puissent être directement utilisés chez l'homme. Pour les développeurs d'équipements, la maîtrise du dépôt, le contact tissulaire, ainsi que la compatibilité électrique et chimique doivent être conçus conjointement ; ces aspects relèvent de la validation globale du dispositif et des matériaux une fois l'usage final défini.5,6
06Fibres auto-scellantes au contact du sang : faire fonctionner simultanément l'intérieur et les bords du film
En Fang et 2025, des fibres cœur-coquille portant des charges opposées ont été construites par électrofilage coaxial double. Au contact du liquide, les fibres s'interconnectent, transformant le matériau initialement poreux en une structure plus dense et adhérant à l'interface tissulaire. L'étude a évalué l'hémostase sur des modèles de lésion hépatique et de lésion de l'artère fémorale chez le rat et le porc, ainsi que les performances biologiques des matériaux concernés.7
L'apport de ce travail est de traiter simultanément deux voies de fuite : le sang traversant le film lui-même et celui s'écoulant le long de l'interface entre le matériau et le tissu. Cette approche intègre l'interconnexion entre fibres et l'adhésion tissulaire dans un même dispositif, mais les résultats restent limités à des études animales et les performances dépendent également de l'environnement ; ils ne peuvent être extrapolés à partir d'un modèle unique à toutes les localisations d'hémorragie.7
07De la structure de la littérature aux échantillons reproductibles de films hémostatiques
Définir d'abord les modalités de couverture, d'adhésion et de retrait
Avant de discuter des équipements, il est possible de préciser si l'échantillon cible est un film préfabriqué, un patch composite ou un objet d'étude de formation in situ, ainsi que s'il nécessite un substrat de soutien, une structure cœur-coquille ou des fibres multicomposants. La surface du film, la masse par unité de surface, l'épaisseur et l'intégrité à l'état humide doivent être définies comme des objectifs mesurables, avant d'aborder l'alimentation en liquide, la collecte et le contrôle environnemental.
L'uniformité des composants composites est plus importante que la formation du film en une seule étape
Lorsque du kaolin, des particules CuS ou d'autres particules sont présents, il convient de vérifier l'état de dispersion, la stabilité de l'alimentation en liquide et la composition aux différents endroits de la membrane ; pour les structures coaxiales multivoies ou stratifiées, il faut également confirmer que chaque composant atteint la position prévue. Pour les patchs adhésifs, les processus ultérieurs de chargement et de stockage font également partie de la préparation et ne doivent pas se limiter à l'enregistrement de l'étape d'électrofilage.1,3,4,6,7
Intégrer l'état d'utilisation réel dans l'évaluation
Les variations dimensionnelles après contact avec un liquide, la résistance à l'état humide, l'adhésion ou le décollement, les résidus et l'intégrité du matériau peuvent être inclus dans la comparaison des échantillons. La compatibilité sanguine, la biocompatibilité, les solvants résiduels, la stérilisation et les effets du stockage doivent être vérifiés point par point en fonction de l'application spécifique ; un résultat positif lors d'un test de coagulation unique ne témoigne que de l'effet observé dans ce test.
Lors de la mise à l'échelle de la préparation, il est recommandé de faire correspondre les lots de matières premières, l'état de la solution, l'environnement, l'alimentation en liquide, la vitesse de collecte et le post-traitement avec les résultats d'échantillonnage. Outre l'épaisseur moyenne, il convient d'observer les différences entre les bords et le centre, ainsi qu'entre les segments initial et final, afin de confirmer que la couche fonctionnelle reste homogène sur toute la surface utile.
Le mode de conservation des échantillons mérite également d'être défini dès le début. Pour les fibres susceptibles d'absorber l'humidité ou de se modifier au contact de l'eau, l'état avant et après emballage peut influencer la comparaison réelle ; pour les membranes contenant des composants adhésifs chargés, il faut enregistrer conjointement le temps de stockage et les performances adhésives au moment de l'échantillonnage.4,7
08Problèmes courants dans la recherche et le développement d'hémostase et d'adhésifs médicaux
Une membrane hémostatique électrofilée doit-elle obligatoirement contenir un adhésif ?
Pas nécessairement. La littérature décrit aussi bien des fibres composites à base de chitosane que des structures chargées d'adhésif et capables de se sceller spontanément au contact d'un liquide. Il faut d'abord déterminer s'il est nécessaire de favoriser la coagulation, de limiter la perméation ou de fixer les tissus, puis choisir la voie correspondante.1,2,4,7
Une accélération de la coagulation in vitro suffit-elle à prouver une capacité hémostatique réelle ?
Non. Il faut également tenir compte du site d'utilisation et de l'environnement hémodynamique, et observer la couverture, la perte de sang, ainsi que la situation après retrait ou maintien en place. Les expériences ex vivo et les modèles animaux permettent de valider progressivement différentes questions, mais ne doivent pas être fusionnés pour en tirer des conclusions sur l'efficacité chez l'homme.1,2,3,4,5,7
Par quel type d'échantillon commencer le développement d'un matériau ?
On peut commencer par une membrane de petite surface ou une couche composite dont la fonction est claire et la structure explicable, établir des comparaisons à l'état sec et humide, puis aborder les structures cœur-coquille, multicomposants et la collecte continue. La complexité de l'étude doit être déterminée par les problèmes pratiques.
Références
Voici les études originales sélectionnées pour cet article. L'interprétation de la littérature n'implique aucune relation d'achat d'équipements ou de coopération entre les auteurs des articles, les institutions de recherche et TONGLI ; les résultats présentés ne s'appliquent qu'aux matériaux, modèles et conditions expérimentales décrits dans les textes originaux.
Les références bibliographiques conservent la langue de publication d’origine pour faciliter leur vérification.
Liu T, et al. Electrospun kaolin-loaded chitosan/PEO nanofibers for rapid hemostasis and accelerated wound healing. International Journal of Biological Macromolecules. 2022;217:998–1011.
DOI：10.1016/j.ijbiomac.2022.07.186 ↗Champ de lecture : résumé original et bibliographie de PubMed
Liu T, et al. Electrospun nanofiber membranes for rapid liver hemostasis via N-alkylated chitosan doped chitosan/PEO. International Journal of Biological Macromolecules. 2024;258:128948.
DOI：10.1016/j.ijbiomac.2023.128948 ↗Champ de lecture : résumé original de l'éditeur, résumé des méthodes et conclusions
Lee H, et al. Extraction of γ-chitosan from insects and fabrication of PVA/γ-chitosan/kaolin nanofiber wound dressings with hemostatic properties. Discover Nano. 2024;19:77.
DOI：10.1186/s11671-024-04016-6 ↗Champ de lecture : méthodes et résultats pertinents dans le texte intégral publié par l'éditeur
Tosa VP, et al. Electrospun Polymeric Fiber Systems Inoculated with Cyanoacrylate Tissue Adhesive: A Novel Hemostatic Alternative during Open Surgery. Materials. 2024;17:4318.
DOI：10.3390/ma17174318 ↗Champ de lecture : méthodes, résultats et résumés pertinents contenus dans le texte intégral publié par PMC et l'éditeur
Zhang J, et al. Laparoscopic electrospinning for in situ hemostasis in minimally invasive operation. Chemical Engineering Journal. 2020;395:125089.
DOI：10.1016/j.cej.2020.125089 ↗Champ de lecture : lecture intégrale locale de l'article original, méthodes et résultats pertinents, ainsi que vérification de la bibliographie publiée
Liu XF, et al. Bifunctional CuS composite nanofibers via in situ electrospinning for outdoor rapid hemostasis and simultaneous ablating superbug. Chemical Engineering Journal. 2020;401:126096.
DOI：10.1016/j.cej.2020.126096 ↗Champ de lecture : lecture intégrale locale de l'article original, méthodes et résultats pertinents, ainsi que vérification de la bibliographie publiée
Fang Y, et al. Blood-triggered self-sealing and tissue adhesive hemostatic nanofabric. Nature Communications. 2025;16:4910.
DOI：10.1038/s41467-025-60244-z ↗Champ de lecture : méthodes, résultats et résumés pertinents contenus dans le texte intégral publié par PMC et l'éditeur
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