L’industrie des dispositifs médicaux, qui fabrique un grand nombre de produits (des gants chirurgicaux aux articulations artificielles en passant par les appareils d’imagerie), stimulée par l’innovation et les nouvelles technologies, est devenue l’un des plus grands marchés du secteur des soins de santé[1]. L’explosion de la sophistication et de l’application des dispositifs permet de contribuer à améliorer la santé humaine d’une manière inimaginable il y a seulement quelques années.

Tous ces dispositifs sont destinés à être utilisés dans le traitement, l’atténuation, le diagnostic et/ou la prévention de maladies et de conditions physiques anormales, mais tous sont fabriqués à partir de matériaux non naturels, par exemple le silicone, le caoutchouc de latex, les métaux, les céramiques, les plastiques synthétiques, etc. et sont souvent hydrophobes et non glissants.

L’introduction de corps étrangers dans le corps du patient peut non seulement causer de la douleur et de l’inconfort, mais aussi augmenter le risque de blessure, d’infection, voire de décès. C’est pourquoi la modification de surface réduisant le frottement à l’aide de technologies de revêtement polymère lubrifiant est utilisée depuis des décennies pour faciliter l’insertion et le placement de dispositifs (par exemple, des stents, des cathéters, des échafaudages bioabsorbables, des fils-guides et autres produits) dans le corps. L’ophtalmologie est un autre domaine où ces revêtements se sont avérés extrêmement utiles – dans l’administration de lentilles intraoculaires, par exemple, car les cartouches d’administration utilisées pour placer les lentilles doivent utiliser des surfaces glissantes pour réduire les dommages.

Selon la conception spécifique et les exigences de performance du dispositif, une technologie de revêtement peut être plus performante qu’une autre en termes d’application et d’efficacité.

Les technologies de revêtement hydrophile, en utilisant des polymères hydrophiles appropriés qui sont polaires et ioniques, sont capables d’absorber l’eau et de devenir glissants dans des environnements aqueux et ont donc de faibles coefficients de friction, fournissent des surfaces lubrifiantes, résistantes à l’abrasion, non thrombogènes et biocompatibles ; tandis que les revêtements hydrophobes utilisent des molécules non polaires et hydrofuges (ou n’absorbent pas l’eau) et sont donc moins glissants que les revêtements hydrophiles dans les milieux aqueux.

Les technologies de revêtement hydrophile créant des surfaces attirant l’eau rendent les dispositifs polymères sensibles aux fluides soit en déposant physiquement des polymères lubrifiants sur la surface, soit en greffant chimiquement des polymères hydrophiles sur la surface par des liaisons covalentes. Afin d’améliorer l’adhésion de la couche de revêtement sur la surface du substrat, plusieurs techniques d’activation, par exemple la chaleur, les UV, le plasma ou les traitements coronaires, sont normalement appliquées. La liaison chimique est un élément clé pour améliorer la durabilité et empêcher la délamination du revêtement hydrophile des surfaces revêtues. Les propriétés de lubrification et de rétention d’eau des revêtements hydrophiles réduisent la force nécessaire pour manipuler les dispositifs médicaux endovasculaires pendant les procédures interventionnelles. Ils peuvent réduire jusqu’à 100 fois la friction entre les dispositifs revêtus et les tissus par rapport à une surface non revêtue. Cela permet de réduire considérablement le risque d’endommager les parois des vaisseaux sanguins, de prévenir les vasospasmes et de permettre la navigation dans les voies vasculaires tortueuses et les lésions inaccessibles. En outre, les revêtements hydrophiles sur les dispositifs médicaux peuvent créer une interface que le système immunitaire humain ne reconnaît pas comme artificielle, ce qui réduit considérablement le risque de problèmes multiples[2].

Pour les dispositifs et les instruments qui s’encrassent avec des fluides ou des débris de tissus, les revêtements hydrophobes se révèlent très performants pour garder les outils chirurgicaux plus propres grâce à leur répulsion des fluides, ce qui permet au sang, à l’urine ou aux feuilles de tissus de glisser facilement, tout en réduisant les risques de contamination et d’infections chez les patients[3].

Bien que l’utilisation de revêtements lubrifiants pour les applications de dispositifs médicaux présente de nombreux avantages, elle comporte certains inconvénients. L’un de ces inconvénients est le décollement du revêtement polymère au cours d’une procédure interventionnelle. Cette délamination se produit lorsque l’intégrité du revêtement ou la liaison chimique maintenant la couche de polymère à la surface ou à la couche de base est faible. Les liaisons physiques/chimiques se rompent, ce qui entraîne la délamination de la couche de polymère, qui se détache du dispositif et pénètre dans la circulation sanguine[4].

Le revêtement par pulvérisation utilise une buse et un contrôleur pour pulvériser une solution de revêtement sur la surface sous forme de brouillard. Des transducteurs à ultrasons peuvent être utilisés pour contrôler la taille des gouttelettes pulvérisées, ce qui affecte l’épaisseur et la qualité du revêtement.

Le revêtement par centrifugation est une autre technique permettant d’appliquer des films minces sur des substrats. Le procédé est rapide et facile pour produire des films homogènes (de quelques nanomètres à plusieurs microns d’épaisseur) ; cependant, il ne peut être utilisé que pour des surfaces planes.