De nouvelles recherches montrent que le mélange d'acide alginique à faible viscosité avec du ciment de phosphate de calcium (CPC), un matériau couramment utilisé comme substitut osseux, confère trois améliorations fonctionnelles :temps de prise plus court, résistance à la compression accrue, et l'acquisition de la porosité.

L'une des raisons de l'utilisation accrue du CPC ces dernières années est sa nature auto-fixante, lui permettant d'être injecté à un patient pour une approche plus non invasive. Cependant, Les CPC ont une microstructure dense qui rend difficile l'entrée des cellules. Ce manque de pores limite le potentiel de nouvelle croissance osseuse. Cette étude, publié dans le Journal of Materials Science:Materials in Medicine, explore l'effet de l'acide alginique biopolymère d'origine naturelle sur cette question.

Des recherches antérieures ont étudié d'autres biopolymères, y compris la gélatine, collagène, et chitosane, mais cette étude conjointe entre l'Université de la ville d'Osaka (OCU), École supérieure de médecine et école supérieure d'ingénieurs, a confirmé les effets positifs du mélange d'acide alginique avec du CPC. Des études in vitro ont montré que l'acide alginique raccourcissait le temps de prise et augmentait la résistance à la compression du CPC. En outre, des études in vivo ont montré que le biopolymère augmentait la porosité du CPC, permettant aux cellules d'entrer et à de nouveaux os de se développer.

L'acide alginique a été largement utilisé dans le domaine médical pour des procédures telles que, immobilisation cellulaire, l'administration de médicaments, et pansement. Cependant, il y a eu des études limitées en collaboration avec CPC. La dégradabilité et les caractéristiques de réticulation de l'acide alginique en font un additif prometteur pour améliorer les propriétés mécaniques denses et généralement médiocres du CPC.

Cette nouvelle étude a évalué une série de composés CPC-alginate (la forme de sel de l'acide alginique) avec des quantités croissantes d'acide alginique. In vitro, un pH-mètre a montré une diminution des niveaux de pH à mesure que les quantités d'acide alginique augmentaient, accélérer le temps de prise. La microscopie électronique à balayage a révélé que les composés avec une augmentation de l'acide alginique avaient plus de pores et moins de densité. In vivo, L'analyse aux rayons X et au micro-CT a montré que les fémurs injectés avec des composés CPC contenant des quantités accrues d'acide alginique avaient, après six semaines, plus de dégradation et de formation osseuse que le groupe témoin.

"Les os artificiels peuvent supporter des os cassés, mais ils ne remplacent pas nos propres os et restent dans le corps comme un objet étranger", a déclaré l'étudiant diplômé Akiyoshi Shimatani, et premier auteur de l'étude. Le professeur agrégé Hiromitsu Toyoda du département de chirurgie orthopédique de l'UCO a poursuivi :« Pour résoudre ce problème, nous avons développé un os artificiel en collaboration le professeur Yoshiyuki Yokogawa et son équipe de la faculté d'ingénierie de l'OCU, qui est collant, difficile à casser, et remplace l'os du corps. Nous espérons que cela deviendra une nouvelle option pour les os artificiels."