La prochaine génération d'implants osseux en céramique
Les matériaux bioinertes à base de céramique présentant une grande résistance à l'usure et à la corrosion sont idéaux pour le développement d'implants orthopédiques. Par ailleurs, les céramiques ostéo-conductrices et bioactives comme les phosphates de calcium et les verres bioactifs sont des matériaux prometteurs pour fabriquer des matrices solides capables de soutenir l'ingénierie du nouvel os. Cependant, certains problèmes scientifiques doivent être abordés avant que la céramique ne puisse atteindre son plein potentiel. Citons la résistance à la fatigue, la solidité dans les matrices poreuses et le contrôle de la biorésorption. Financé par l'UE, le projet BIOBONE (Bioceramics for bone repair) s'est engagé à former de nouveaux scientifiques et ingénieurs multidisciplinaires afin qu'ils puissent travailler dans le domaine de la biocéramique destinée à la réparation osseuse. Jusqu'à présent, les efforts de recherche ont fragmenté le secteur en des implants bioinertes et des matrices bioactives, sans prendre en compte le besoin d'un environnement soigneusement contrôlé et d'une interaction fonctionnelle entre les cellules et le matériau. Dans ce contexte, les stagiaires se sont penchés sur la biodégradation et les propriétés mécaniques des biocéramiques connues, mais ont également étudié les nouveaux matériaux et structures et étudié leurs interactions avec les cellules. Ils ont mis au point de nouveaux matériaux composites d'inspiration biologique qui imitaient les matériaux naturels et combinaient solidité et résistance aux fractures. Des matériaux hybrides organiques-inorganiques supplémentaires générés ont apporté une réponse mécanique unique et des taux de biodégration contrôlés. Par ailleurs, les chercheurs ont investi dans de nouveaux protocoles pour modifier la chimie et microtopographie des implants ainsi que pour des implants d'ingénierie de surface comme les vecteurs de médicaments. Dans un nouveau modèle de culture cellulaire, ils ont testé le potentiel ostéogénique des biomatériaux en analysant leur capacité à soutenir la prolifération, la minéralisation et la différenciation cellulaires. Au final, les efforts de BIOBONE ont ouvert une nouvelle ère pour les matériaux biocéramiques, leur traitement et application. Cela conduira à de nouveaux implants osseux plus durables qui peuvent interagir avec le tissu natif et faciliter la guérison.
Mots‑clés
Implants osseux, biocéramique, bioinerte, biorésorption, BIOBONE, réparation osseuse
