Le bois peut-il remplacer les os endommagés?
Peut-on remplacer les os endommagés par des implants en bois? C'est une question qu'étudient des chercheurs italiens du Conseil national de la recherche italien (CNR). Leurs résultats sont présentés dans le numéro à venir de l'International Journal of Healthcare Technology and Management. Le vieillissement pose de sérieux problèmes tels que l'ostéoporose, l'ostéoarthrite (arthrose), le cancer des os et d'autres maladies. On estime à 2,2 millions le nombre de procédures de greffes osseuses réalisées chaque année dans le monde, et ce chiffre ne fait qu'augmenter au vu des changements dans les modes de vie et d'une espérance de vie plus longue. À l'heure actuelle, l'une des principales préoccupations des spécialistes médicaux est de trouver des matériaux biomimétiques (la structure et la fonction des systèmes biologiques) qui sont similaires aux os en termes de force, de flexibilité et de densité. Ces derniers espèrent pouvoir compléter les implants en alliage métallique à l'aide de ces matériaux. En effet, les chercheurs ont découvert que la structure de certains bois au niveau microscopique est très proche de celle des os naturels. En outre, la structure présente des propriétés biomécaniques telles que la force et la légèreté en raison de son organisation hiérarchique. Une étude de cas sur les implications d'une nouvelle technologie a récemment été menée par le professeur Ugo Finardi (CERIS CNR - CNR Institute for Economic Research on Firms and Growth (CERIS) et l'université de Turin), ainsi que le professeur Simone Sprio (ISTEC CNR - CNR Institute of Science and Technology for Ceramics (ISTEC)). Le groupe de recherche sur les biomatériaux de l'ISTEC l'a développée et s'est inspiré de la nature à l'aide d'une approche nanotechnologique pour transformer le rotin en implants organisés de manière hiérarchique. Les professeurs et les chercheurs de leurs équipes Anna Tampieri et Andrea Ruffini ont constaté que les matériaux biomimétiques ont une force et une flexibilité semblables à celles des os naturels, ce que ne permettent pas aujourd'hui les technologies d'alliages métalliques. Les professeurs pensent que la technologie pourrait exploiter la structure physique hiérarchique du rotin pour l'utiliser comme tuteur, créant ainsi un matériau synthétique pouvant remplacer les os endommagés ou perdus. Un autre avantage de ce matériau est qu'il peut supporter des charges, un facteur qui a jusqu'ici écarté l'utilisation d'anciens matériaux biomimétiques. Cependant, le traitement du bois à l'état brut pour éliminer les composants chimiques, qui sont incompatibles avec les implants chez l'homme, est long et complexe. Mais les professeurs pensent que les avantages de produire un matériau semblable à l'os dépassent de loin ce genre de problèmes. Le processus de transformation du bois en implants implique un traitement thermique du bois pour éliminer la cellulose, la lignine et d'autres matières végétales. Ceci laisse un squelette de carbone qui peut être infiltré et peut réagir avec le calcium, l'oxygène et le phosphate pour rendre un matériau poreux, lequel pourra ensuite imiter chimiquement et mécaniquement les os. En conclusion, l'équipe de recherche explique que contrairement aux alliages métalliques, à la céramique et même aux os des donneurs, ce matériau breveté est abordable, a une très bonne biomécanique et est biocompatible. Il peut également être intégré dans les os existants, et donc contribuer à la régénération osseuse.Pour plus d'informations, consulter: Institute for Economic Research on Firms and Growth: http://www.ceris.cnr.it/index.php Institute of Science and Technology for Ceramics: http://www.istec.cnr.it/index.php/eng/