Le concept de rugosité membranaire en hémodialyse

RésuméLes modifications biologiques qui surviennent à l’interface sanguine d’un biomatériel conditionnent la réponse de l’hôte. Les réactions induites par une membrane d’hémodialyse définissent son degré de biocompatibilité. Ces réactions sont complexes, elles incluent l’adsorption sur la surface de la membrane de protéines plasmatiques qui vont ensuite conditionner les contraintes physiques subies par les protéines circulantes et les interactions des cellules sanguines entre elles et avec le revêtement endothélial. L’image des modifications membranaires à l’échelle moléculaire est possible depuis une dizaine d’années grâce à la technique de microscopie à force atomique (AFM). Cette technique, adaptée aux nanotechnologies, permet l’obtention d’images tridimentionnelles statiques et dynamiques. Ces dernières résultent de l’analyse des forces moléculaires d’attraction et de répulsion qui caractérisent l’interface sonde–substrat. Nous présentons sommairement la technique d’AFM et soulignons l’importance potentielle des mesures de rugosité des surfaces membranaires, dimension jusque-là inaccessible, faute de techniques d’imagerie ayant une résolution de l’ordre du nanomètre. L’utilisation de cette technique laisse également entrevoir la possibilité d’évaluer les interactions entre les différents composants d’une membrane (hydrophiles, ioniques, hydrophobes) et les protéines plasmatiques.

SummaryThe molecular process that occurs at the interface between blood and a haemodialysis membrane determines the host response. The resulting reactions define the degree of membrane biocompatibility. These reactions are triggered by plasma protein adsorption onto the membrane and blood cell stress. Over the past decade, atomic force microscopy (AFM) has provided mechanistic insights into the molecular level of interactions that occur at the biomaterial surface. AFM provides tridimentional images produced by both changes in applied shear nanoforces and dynamic imaging through the molecular analysis of attraction and repulsion forces. The aim of the present brief review is to shortly present the technique of AFM and its emerging applications in haemodialysis, comparing hydrophilic and hydrophobic structures. Dialysis membrane roughness and protein adsorption mapping can be quantitatively estimated, since AFM resolution power is in the range of a nanometer. It is suggested that estimation of roughness and force mapping determining structure/function relationship should be proposed for the best understanding of membrane biocompatibility.