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Développement de substituts osseux biodégradables stables

 

L’os est un matériau composite naturel du corps humain, principalement constitué de fibres de collagène et de minéraux. L’objectif du projet était de fabriquer et de caractériser un substitut osseux synthétique entièrement résorbable, renforcé par des nanofibres.

Contexte (projet de recherche terminé)

Le tissu osseux humain est constitué d’un réseau hautement structuré de fibres, protéines et de minéraux cristallisés. Grâce à cette structure spécifique, les os sont très stables et très résistants à de hautes forces de pression et de traction. L’obtention d’un substitut osseux artificiel avec des caractéristiques similaires représente donc un défi de taille. Les substituts osseux conventionnels en céramique, utilisés après un accident, une intervention chirurgicale ou une maladie tumorale, ne répondent pas à cette exigence ; il est généralement nécessaire de renforcer leur stabilité par des plaques et des vis. Reto Luginbühl et son équipe se sont ainsi fixé pour but de renforcer les ciments osseux céramiques classiques à l’aide de nanofibres et de développer un composite biodégradable qui présente le même degré de stabilité que le matériau osseux humain.

Résultats

En utilisant un procédé nouvellement mis au point, les chercheurs ont produit un matériau composite de ciment osseux et de fibres d’acide polylactique biodégradable et ont décrit ses caractéristiques chimiques, physiques et mécaniques. Grâce à une répartition homogène des fibres, la stabilité à la compression du matériau a pu être améliorée jusqu’à 90 %. Des expériences sur des rats ont montré que, comme espéré, la régénération osseuse naturelle était stimulée peu de temps après implantation et que le matériau implanté se résorbait peu à peu. De plus, les nanoparticules synthétiques n’ont eu aucun effet négatif sur les autres organes du rat.

Importance

Les méthodes développées et les résultats du projet posent la base à de nouvelles approches et solutions pour le développement d’un substitut osseux stable et biodégradable. Les expérimentations animales ont fourni de premières données de tolérance à ces nouveaux matériaux.

Titre original

Nanofibres Reinforced Bone Substitute Materials: Effect of Delayed Fibre Degradation on Cells and Tissues

Direction du projet

  • Dr. Reto Luginbühl

Autre requérant-e-s

  • Prof. Wilhelm Hofstetter
  • Dr. Katharina Maniura

 

 

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 Contact

Dr. Reto Luginbühl RMS Foundation Bischmattstrasse 12
Postfach 203
2544 Bettlach +41 32 644 11 76 reto.luginbuehl@rms-foundation.ch