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Des hauts et des bas dans les relations entre matériaux et cellules

Système de mesure optique : rendre la dégradation des implants visible et mesurable
Des hauts et des bas dans les relations entre matériaux et cellules

La clinique universitaire de Graz met au point des implants dégradables pour les enfants. Les chercheurs autrichiens emploient une technique de mesure moderne afin d’analyser la relation entre le processus de dégradation et la structure des surfaces.

En cas de fracture, on dispose aujourd’hui, si nécessaire, de vis, de clous et de plaques métalliques pour la réduire. Cependant, cela implique deux opérations pour le patient : une première intervention pour la pose de l’implant, et une seconde, dès que la fracture est guérie, pour le retirer.

Les implants en matériaux autodégradables dans l’organisme après le processus de guérison représentent une solution plus intéressante. Les implants en polymères ou en matériaux composites à base de magnésium affichent déjà de nombreux résultats prometteurs, mais uniquement chez des patients adultes, car chez les enfants, ces matériaux déclenchent souvent des inflammations ou d’autres effets indésirables.
Parmi les scientifiques à la pointe dans ce domaine, Annelie Weinberg, spécialiste et chirurgienne traumatologue à la clinique universitaire de Graz en Autriche, se consacre aujourd’hui aux implants biodégradables. Sous sa direction, et en collaboration avec des partenaires industriels et scientifiques, un projet étudie le comportement en surface de matériaux dégradables de différents types. L’objectif de ce projet de recherche est de développer un matériau optimal qui se dégradera au moment idéal et de la manière souhaitée par les médecins.
De nombreuses séries de mesure sont nécessaires afin d’établir la relation entre la géométrie de la surface d’un matériau et son comportement de biodégradation. Les chercheurs autrichiens emploient à cet effet 3D InfiniteFocus, un système optique de mesure des formes et de la rugosité, fabriqué par Alicona, partenaire du projet et fournisseur de solutions de mesurage, situé à Grambach, en Autriche.
Ce système permet de mesurer entre autres, la forme et la rugosité sur des surfaces, même importantes. Il mesure même la rugosité de surfaces cylindriques avec une précision répétée et reproductible. Un module de mesure spécial soustrait la forme de sorte que la rugosité soit visible et mesurable. De plus, la surface étant mesurée avec des informations en couleur réelle, il est possible de réaliser de nouvelles analyses et de collecter des connaissances sur les matériaux et leurs propriétés.
L’appareil de mesure doit être utilisé pour toutes les phases du projet pendant le développement d’implants résorbables. La première phase consiste à mesurer la surface de différents matériaux afin de déterminer, entre autres, quelles sont les caractéristiques topographiques des liaisons de matériaux. La seconde phase analyse le comportement de dégradation des différentes substances. Le dosage numérique calcule aussi quelle substance présente la biocompatibilité la plus élevée avec l’organisme humain.
Actuellement, la première phase du projet se déroule sous la direction d’Annelie Weinberg, au centre de recherche BRIC (Laura Bassi Zentrum BioResorbable Implants for Children), rattaché à la clinique universitaire de Graz, qui mesure la surface de différentes substances et différents alliages. Annelie Weinberg estime que le développement des implants doit d’abord viser à augmenter les chances de croissance pour les enfants. « Les fractures des enfants guérissent autrement que celles des adultes. Elles guérissent toujours et, pour ainsi dire, ce processus ne doit pas être perturbé. Pour cela, des matériaux aux propriétés plus flexibles sont plus souhaitables que chez l’adulte », affirme la spécialiste. Les nouveaux implants ont l’avantage d’être vraiment plus élastiques que les matériaux en acier ou en titane utilisés jusqu’à présent. La priorité consiste à éviter aux enfants de subir une seconde opération pour retirer l’implant. op
Informations complémentaires Alicona Imaging, Grambach/Graz (Autriche) www.alicona.com
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