Un groupe de chercheurs de l'Université d'Uppsala, Suède, a développé un nouveau revêtement  réceptif pour les implants utilisés en chirurgie pour améliorer leur intégration dans les os et prévenir les rejets.  Des expériences de diffusion neutronique à l'Institut Laue-Langevin (ILL) Grenoble, France, ont montré comment une protéine qui stimule la croissance osseuse se liait à cette surface et pouvait être libérée de manière contrôlée. 

Les implants orthopédiques et dentaires doivent durer de nombreuses années.  Le succès de ces composants chirurgicaux dépend de leur intégration dans les tissus osseux adjacents. Des gels obtenus en modifiant l’acide hyaluronique, une grande molécule biologique, peuvent être utilisés pour recouvrir les implants. Un nouvel article publié dans le journal Advanced Engineering Materials montre que les surfaces en titane recouvertes de ce gel peuvent lier les molécules de protéine qui stimulent la formation des tissus osseux. Ces molécules peuvent être libérées lentement lorsque la surface entre en contact avec une solution d'ions calcium. Ce processus stimulerait la croissance de l'os sur l'implant.

Les couches de gel, de quelques nanomètres d'épaisseur, ont été caractérisées à l'ILL en utilisant la réflexion neutronique, une technique qui fournit une image détaillée de ce qui se passe sur une surface. Dans leur nouvel article, l'équipe de chercheurs a montré que la protéine BMP-2, qui stimule la croissance des os, était liée à ce gel.  Ils ont également démontré que la couche de protéines était stable dans l'eau mais qu'elle pouvait être libérée lentement en ajoutant des solutions contenant du calcium, un processus qui a été observé en temps réel en utilisant la réflexion neutronique pour suivre la quantité de protéines à la surface.

Le groupe de chercheurs a maintenant lancé des essais avec des matériaux similaires pour des implants métalliques sur des lapins. Les études en cours sont réalisées en collaboration avec l'Université Suédoise des Sciences Agricoles d'Uppsala. Elles constituent une première étape vers le transfert des résultats de la recherche vers des applications cliniques.

"La recherche et les partenariats interdisciplinaires permettent d'appliquer des outils analytiques avancés pour s'attaquer à des défis médicaux et scientifiques importants mais difficiles. Ces travaux passinnnats sont le résultat d'objectifs partagés par des chimistes et des physiciens ainsi que par le Centre de Diffusion Neutronique de l'Université d'Uppsala et les laboratoires de Grenoble" a déclaré le Professeur Adrian Rennie.

"Nous envisageons l'utilisation de ces matériaux en médecine pour moduler le processus de réparation osseuse", a déclaré le Professeur Dmitri Ossipov.  Il poursuit : "les neutrons sont des outils idéaux pour comprendre les interactions des surfaces métalliques, des biopolymères polysaccharides et des protéines grâce à une méthode de variation de contraste qui met uniquement en évidence les composants des protéines à l'interface."

Comme le dit le Dr Giovanna Fragneto : "Les techniques de diffusion neutroniques sont de plus en plus pertinentes pour optimiser les biomatériaux afin d'étudier les systèmes ayant trait à la santé. L'importance de combiner des études de laboratoires conventionnels à celles d'un grand instrument pour obtenir une image complète d'un processus est une fois de plus vérifiée. Ces recherches sont issues de travaux réalisés dans le cadre d'une thèse financée par l'Institut Laue-Langevin : nous pouvons être fiers de notre programme d’accueil des doctorants. "

Réf : I. Berts, D. Ossipov, G. Fragneto, A. Frisk, A.R. Rennie, ‘Polymeric smart coating strategy for titanium implants’, Advanced Engineering Materials (2014).

indexation index medicus
Publier un article
Septembre 2019
L Ma Me J V S D
26 27 28 29 30 31 1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 1 2 3 4 5 6
Aller au haut