Cette coupe de couleur rouge montre que le tissu osseux était entré dans l'espace entre les fibres de titane après l'implantation de la plaque de fibres de titane. La section de couleur verte montre qu'à la semaine 4 après l'opération, Une consolidation osseuse complète a été trouvée après l'implantation de la plaque en fibre de titane. Crédit : 2017 John Wiley et fils
Pour la première fois, des plaques brevetées en fibre de titane développées par des ingénieurs japonais à usage médical ont été testées sur un modèle animal. Des chercheurs de l'Université de Shinshu ont découvert que, contrairement aux plaques conventionnelles, les plaques en fibre de titane ne provoquent pas de fragilisation des os après un contact étroit avec l'os pendant des périodes prolongées. Cela pourrait éliminer le besoin d'extraction de plaque et les risques chirurgicaux associés.
"Nos plaques en fibre de titane, contrairement aux plaques en titane conventionnelles, sont préparés en comprimant des fibres de titane à température ambiante normale en plaques sans changer la forme des fibres, " dit Takashi Takizawa, MARYLAND., le premier auteur de l'article du département de chirurgie orthopédique de la faculté de médecine de l'université de Shinshu. "Ils peuvent pallier l'inconvénient majeur des plaques en titane classiques, et trouver une application dans une gamme d'utilisations de fixation et de réparation du tissu osseux sur divers sites du corps."
Leurs résultats ont été publiés dans le numéro en ligne du 25 janvier de la revue Matériaux avancés .
Le plus souvent utilisé pour maintenir les os en place pendant qu'ils guérissent, les plaques de titane sont résistantes à l'érosion et suffisamment solides pour maintenir les os en place. Les médecins peuvent choisir d'implanter une plaque en titane chez un patient présentant une mauvaise fracture, une grave blessure au crâne, ou une maladie osseuse dégénérative.
Images d'une plaque en fibre de titane. A gauche :image macroscopique. A droite :Image de microscopie électronique à balayage (MEB). On peut observer une structure poreuse comprenant des fibres de titane comprimées. Crédit :Copyright 2014, Société japonaise de mécanique expérimentale.Copyright 2017, John Wiley et fils
Ils ne sont pas parfaits, bien que. Dans de nombreux cas, les plaques de titane doivent être retirées une fois la cicatrisation terminée, car ils peuvent provoquer une protection contre le stress dans laquelle les os deviennent cassants. Pour corriger ce problème, Noboru Nakayama, un professeur agrégé d'ingénierie à l'université japonaise de Shinshu a développé la plaque en fibre de titane en 2014. Ce matériau offre une myriade d'utilisations cliniques potentielles sans les inconvénients des plaques en titane conventionnelles.
Les plaques en fibre de titane partagent une caractéristique particulièrement importante avec l'os naturel, selon Takizawa. Ils ont tous deux une mesure de rigidité presque identique, connu sous le nom de module de Young. Les plaques conventionnelles ont un module d'Young quatre à dix fois supérieur à celui de l'os. La différence de niveaux de rigidité finit par provoquer une fragilisation des os car l'os et la plaque sont en contact.
Titane fibreux. Crédit :Noboru Nakayama Ph.D., Professeur agrégé de la Faculté d'ingénierie de l'Université de Shinshu.
L'équipe, dirigé par Naoto Saito à l'Université de Shinshu, a également testé l'utilisation de plaques en fibre de titane en médecine régénérative. Étant donné que la forme des fibres de titane reste inchangée car les plaques sont préparées à température ambiante, un environnement poreux unique est créé dans toute la plaque.
"Nous avons vu comment l'os régénéré pénètre dans la fibre de titane, " a déclaré Takizawa. " Diverses entreprises s'intéressent aux plaques en fibre de titane, et nous allons appliquer les plaques à la réparation clinique du tissu osseux. Je pense que les plaques en fibre de titane peuvent être placées de façon permanente sans chirurgie d'ablation."
