En utilisant la matière de sable, dioxyde de silicone, en tant que couche de liaison pour les prothèses osseuses de remplacement, pourrait permettre la fabrication d'articulations artificielles plus biocompatibles et réduire le risque d'infection post-opératoire, selon une étude publiée dans le Journal international des sciences et de l'ingénierie des surfaces .
Les métaux titane et tantale sont largement utilisés pour fabriquer des implants de remplacement pour les os malades ou endommagés, dans le remplacement classique de la hanche, par exemple. Malheureusement, une surface métallique lisse, bien que durable et résistant à l'usure ne soit pas entièrement biocompatible, les fabricants développent des matériaux - tels que l'hydroxyapatite, un minéral osseux - qui peuvent être utilisés pour recouvrir de tels implants pour permettre au corps d'accepter la prothèse et pour que les cellules et les vaisseaux sanguins l'adaptent davantage effectivement. Malheureusement, une surface métallique lisse est également relativement antiadhésive lorsqu'il s'agit d'accepter des matériaux biocompatibles de manière appropriée.
Des chercheurs de l'Université de technologie de Swinburne à Hawthorn, Victoria, Australie, ont démontré qu'ils pouvaient déposer une fine couche de dioxyde de silicium, le composant principal du sable et du verre, sur la surface métallique. Ils utilisent une technique sous vide connue sous le nom d'évaporation par faisceau d'électrons pour créer ce revêtement mince. Ils peuvent ensuite pulvériser avec succès cette surface avec de l'hydroxyapatite en utilisant une pulvérisation magnétron pour créer un revêtement composite sur le métal de l'implant d'une épaisseur de seulement 200 nanomètres.
Il existe un problème supplémentaire concernant les implants métalliques. La douceur de la surface métallique est un obstacle lorsqu'il s'agit du corps incorporant la prothèse, mais en même temps, cela empêche les bactéries pathogènes d'adhérer à l'articulation et de provoquer une infection grave autour de l'os de remplacement. En ajoutant une couche plus biocompatible au métal, cela pourrait théoriquement fournir une surface à laquelle les bactéries pourraient adhérer. L'équipe espérait que la nature nanoscopique de leur composite pourrait empêcher cet obstacle. En tant que tel, ils ont testé le métal recouvert de la couche de silice-hydroxyapatite contre les microbes envahissants Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus et ont découvert que ni l'un ni l'autre n'étaient capables d'adhérer ni de se développer sur cette surface. En effet, il y avait une certaine croissance sur le métal non revêtu, suggérant qu'un implant enduit serait non seulement plus biocompatible pour le patient, mais réduirait considérablement le risque d'infection.
