Accidents de la circulation, résections tumorales, et les maladies congénitales peuvent causer des traumatismes importants, ce qui peut entraîner de grandes déformations osseuses et/ou une perte osseuse. Bien que l'os ait une certaine capacité de régénération, les défauts osseux importants ne peuvent être guéris sans procédures médicales majeures.

Dans ces situations, les implants métalliques sont largement utilisés, mais la bio-inertie de tels implants pose un défi majeur en ingénierie tissulaire osseuse. Les implants métalliques bioinertes manquent d'intégration osseuse, se desserre avec le temps, et peut entraîner des effets indésirables autour de la zone dans laquelle ils sont implantés.

Dans Biointerphases , des chercheurs de l'Université technique du Moyen-Orient en Turquie présentent une variété d'approches qui sont des alternatives aux implants métalliques et utilisent des revêtements polymères naturels pour améliorer l'intégration os-implant, également connu sous le nom d'ostéointégration.

"Nous avons utilisé une structure souple, qui est très similaire aux tissus humains, et placé cette structure entre un os humain ou animal et une surface métallique, ", a déclaré l'auteur Zafer Evis. "Cela sert à augmenter la tendance osseuse d'interphase à se fixer sur les implants et à empêcher le descellement ou l'invasion bactérienne."

L'établissement d'une interaction chimique forte et robuste entre un métal et un polymère complètement organique et naturel est une avancée significative dans le domaine de l'ingénierie du tissu osseux. Il ouvre une nouvelle ère d'applications avec une gamme plus large de modalités pouvant être appliquées à presque tous les défauts et traumatismes des tissus durs.

La recherche présente plusieurs résultats importants. D'abord, les revêtements en polymère naturel ont considérablement amélioré les propriétés de corrosion électrochimique des métaux, et les métaux ont tendance à résister à la corrosion après le revêtement polymère. Seconde, les polysaccharides et les protéines peuvent être greffés avec succès sur des surfaces métalliques sans perdre leur nature biologique.

"L'une des surprises est que les revêtements peuvent être modifiés de manière illimitée, " dit Evis. " Ils peuvent être composés, reconfiguré, et adaptés pour autoriser ou interdire certaines activités biologiques, comme permettre l'attachement cellulaire tout en interdisant l'attachement bactérien."

Les revêtements peuvent également être conçus pour posséder une multifonctionnalité, ce qui est l'objectif des applications d'ingénierie tissulaire.

Les chercheurs prévoient d'améliorer la fonctionnalité biologique des revêtements polymères naturels sur les implants en titane. Même si les polymères naturels peuvent être appliqués avec succès sur des implants métalliques, la robustesse, rendement, et la stabilité mécanique des polymères sur le métal sont encore très problématiques.

Ils essaieront de dépasser le besoin de dispositifs et de méthodes complexes pour améliorer la stabilité des interactions polymère-métal et finalement atteindre une durabilité interphase à long terme. Les méthodes discutées pourraient être utilisées en tandem avec d'autres méthodes de modification de surface d'implant pour améliorer encore la bioactivité des implants métalliques.