Qu'est-ce que l'alginate de sodium CAS#9005-38-3 et quelles sont ses fonctions ?

L'alginate de sodium, également appelé colle de varech ou algine brune, est un polymère polysaccharidique naturel de poids moléculaire élevé dérivé du varech et des algues par une série de processus d'échange d'ions, notamment la digestion, la filtration, le blanchiment, la calcification, la décalcification, la neutralisation et la transformation.

Ce polysaccharide polyanionique naturel, extrait d'algues brunes, forme une solution très visqueuse lorsqu'il est dissous dans l'eau et peut rapidement former un gel dans des conditions douces. Il est reconnu pour son excellente biocompatibilité et sa résistance à la dégradation par des enzymes spécifiques du corps humain, ce qui en fait un matériau prometteur en ingénierie tissulaire.

Produits d'injection directe d'alginate de sodium

1. Matériaux pour le traitement de l'insuffisance cardiaque
En 2012, on comptait 290 millions de patients souffrant de maladies cardiovasculaires, dont 4,5 millions d'insuffisance cardiaque. De nombreuses maladies cardiovasculaires peuvent entraîner une insuffisance cardiaque, dont le taux de survie à cinq ans est comparable à celui du cancer. Les matériaux à base d'alginate pour le traitement de l'insuffisance cardiaque suscitent un intérêt croissant en tant que nouvel axe de recherche international. Deux produits étrangers sont entrés en essais cliniques, tandis que la recherche et le développement nationaux en sont encore à leurs débuts.

2. Véhicules de médicaments et de substances actives
Grâce à son excellent profil de biosécurité, l'alginate de sodium joue un rôle crucial dans la recherche sur les vecteurs de médicaments et les hydrogels intelligents. L'alginate de sodium et ses dérivés peuvent être développés en nanovecteurs permettant d'administrer divers médicaments, notamment des petites molécules, des gènes et des protéines. La recherche dans ce domaine est vaste et en pleine expansion.

3. Matériaux de chirurgie esthétique et plastique
L'alginate de sodium offre une excellente biocompatibilité et ne se dégrade pas sous l'action d'enzymes spécifiques du corps humain, ce qui lui permet de rester en toute sécurité dans l'organisme pendant de longues périodes. Le gel d'alginate de calcium est couramment utilisé dans les chirurgies d'augmentation mammaire et fessière, ainsi que dans d'autres applications de chirurgie plastique.

Agent embolique à base d'alginate

Traitement interventionnel des tumeurs
L'alginate, en tant que matériau embolique, offre des avantages distincts par rapport à d'autres substances couramment utilisées comme l'éponge de gélatine, les particules d'alcool polyvinylique (PVA) et les microsphères acryliques (TAGM). Il est plus stable, plus sûr et plus facile à fonctionnaliser. Les microsphères d'alginate sont utilisées comme agents emboliques dans les traitements interventionnels depuis 2002. Actuellement, plus de 20 hôpitaux tertiaires dans des villes comme Guangzhou, Tianjin, Shanghai et Yantai ont adopté cette méthode, traitant avec succès des dizaines de milliers de patients, notamment dans le traitement du cancer du foie et des tumeurs gynécologiques, démontrant ainsi son potentiel prometteur.

Hémostase embolique
Les microsphères d'alginate sont très efficaces dans l'hémostase artérielle, fournissant des résultats significatifs dans divers scénarios de saignement, notamment :

Saignements aigus dus à des blessures traumatiques telles que ruptures du foie et de la rate, saignements de nez, rupture et saignement utérins et atonie utérine.

Les saignements liés à une tumeur, tels que la rupture du foie, la rupture de l'hémangiome hépatique et les saignements des varices œsophagiennes, sont souvent traités par des méthodes d'hémostase interventionnelle.

Embolisation pour incontinence urinaire
L'incontinence urinaire est fréquente chez les femmes âgées en raison du relâchement du sphincter urétral et de la détérioration de l'élasticité de la muqueuse urétrale avec l'âge, touchant 40 à 50 % des femmes. La chirurgie traditionnelle comporte un risque de correction excessive, ayant un impact sur la miction. L'embolisation par microsphères d'alginate offre une solution plus sûre et plus flexible pour l'incontinence urinaire, avec une force d'embolisation réglable pour répondre aux besoins de traitement individuels.

Matériau d'échafaudage cellulaire en alginate

Matériau de membrane de microcapsule hépatique bioartificielle
Bien que la transplantation hépatique in situ reste le traitement le plus efficace de l’insuffisance hépatique aiguë, la pénurie de donneurs d’organes constitue un défi de taille. Le système de soutien hépatique bioartificiel et la transplantation d'hépatocytes pour traiter l'insuffisance hépatique aiguë en sont encore aux premiers stades de la recherche mais présentent un grand potentiel. Les microcapsules, utilisant l'alginate comme matériau de membrane, encapsulent des hépatocytes fonctionnels d'origine animale. Ce système soutient la fonction hépatique grâce à la circulation extracorporelle, contribuant ainsi à prolonger la vie du patient et à lui donner plus de temps pour obtenir une transplantation hépatique appropriée.

Matériau de la membrane d'isolation immunitaire pour la transplantation cellulaire
La transplantation de cellules microencapsulées préserve la fonction cellulaire en maintenant l'activité cellulaire. Le succès d’une telle transplantation dépend en grande partie du développement d’une membrane d’isolation immunitaire efficace. L'alginate de sodium joue un rôle essentiel en tant que matériau de microencapsulation. Par exemple, la transplantation d’îlots peut être utilisée pour traiter le diabète de type 1, tandis que la transplantation de cellules chromaffines surrénales bovines offre des traitements potentiels contre la douleur chronique et la maladie de Parkinson. Les cellules cérébrales de porc microencapsulées développées en Nouvelle-Zélande font l'objet d'essais cliniques de phase IIb de la FDA pour la maladie de Parkinson, et des îlots de porc microencapsulés du Japon font également l'objet d'essais de phase II de la FDA pour le diabète.

Matériaux d'impression 3D pour l'ingénierie tissulaire
En ingénierie tissulaire osseuse et cartilagineuse, les matériaux d'échafaudage doivent être façonnés pour soutenir la croissance de nouveaux tissus lors de l'introduction de cellules souches. Les progrès rapides de la technologie d'impression 3D ont permis la création d'échafaudages de formes et de conceptions variées. L'alginate de sodium, ainsi que des matériaux comme le PLGA, le PCL, le PLLA, le collagène et la fibroïne de soie, ont montré un potentiel prometteur en impression 3D pour l'ingénierie tissulaire. Cependant, les impuretés présentes dans l'alginate de sodium, telles que les protéines, les polyphénols et les endotoxines, extraites d'algues brunes marines, posent des problèmes de biocompatibilité et limitent les applications cliniques. Ces impuretés ont tendance à former des complexes avec les polysaccharides par interactions électrostatiques, ce qui rend difficile l'élimination efficace des protéines et des endotoxines.