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Les chercheurs d'UPM ont développé un nouveau traitement de surface pour réduire le rejet d'implants de biomatériaux métalliques. Cela prolongera la durée de vie de la prothèse et augmentera ainsi la qualité de vie des patients.
Dans un article publié dans Rapports scientifiques , des chercheurs du Centre de technologie biomédicale de l'Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM) ont développé une nouvelle technologie pour modifier les surfaces des biomatériaux métalliques afin d'améliorer leur interaction avec le milieu biologique.
La procédure, appelé silanisation à la vapeur activée (AVS), consiste à revêtir la surface du matériau d'une couche de moins d'un millième de millimètre et à réunir des molécules naturellement présentes dans l'organisme. Cela réduira le rejet d'implant, et par conséquent augmenter la durée de vie des prothèses.
En raison de l'évolution, l'exposition à toute substance qui n'est pas essentielle à la survie est considérée comme une menace et entraîne une réponse immunitaire agressive. Ce mécanisme, vital pour la survie, est devenu un obstacle au développement de toute thérapie impliquant le contact direct d'un matériau avec un organe ou un tissu humain. Cette situation restreint fortement le nombre de matériaux disponibles à usage médical. Il n'y a donc que trois types de métaux utilisés pour les implants biomédicaux :l'acier inoxydable, alliages à base de cobalt, et alliages de titane.
Prolifération de cellules souches mésenchymateuses sur (A) alliage de titane sans traitement et (B) alliage de titane soumis au traitement de biofonctionnalisation AVS. Crédit :UPM
Les biomatériaux métalliques sont essentiels dans les prothèses soumises à de fortes contraintes, comme les prothèses de hanche et de genou. Cependant, même les métaux utilisés en médecine provoquent une réaction immunitaire. La réponse naturelle du corps est de recouvrir ces biomatériaux métalliques d'une sorte de tissu cicatriciel qui isole le matériau des tissus fonctionnels environnants. Cela peut faciliter l'infection dans la zone de la prothèse.
Un problème à long terme est le desserrage de l'implant. Une solution fréquente aux deux situations est une autre intervention chirurgicale. Ainsi, il existe un besoin d'un contact étroit et fiable entre le matériau et le tissu fonctionnel environnant qui réduirait le rejet de l'implant et augmenterait sa durée de vie utile.
La nouvelle technique, Silanisation à la vapeur activée, consiste à déposer un revêtement de surface de moins d'un micron d'épaisseur sur des biomatériaux métalliques, faciliter la jonction des molécules naturellement présentes dans le corps.
Les chercheurs ont observé qu'en immobilisant des molécules de collagène sur une surface d'alliage de titane, un plus grand nombre de cellules se sont développées sur le matériau, ainsi que des cellules de plus grande taille.
José Perez, un chercheur impliqué dans cette étude, dit, "la technologie AVS est une procédure polyvalente qui peut être facilement adaptée aux procédures actuellement utilisées pour développer des biomatériaux métalliques." Par conséquent, l'utilisation de cette technologie peut améliorer considérablement la qualité de vie des patients qui auront besoin d'une prothèse à l'avenir.
