Un million d'implants dentaires sont posés chaque année en Allemagne, et souvent, ils doivent être remplacés en raison de problèmes tels que les infections des tissus causées par des bactéries. À l'avenir, ces infections seront évitées grâce à un nouveau revêtement d'implant plasma qui tue les agents pathogènes à l'aide d'ions d'argent.

L'infection bactérienne d'un implant dentaire est une complication redoutée, car il comporte un risque élevé de dégénérescence de la mâchoire. L'implantation d'une racine dentaire artificielle déclenche une course entre les agents pathogènes infectieux et les propres défenses cellulaires de l'organisme. Si les bactéries gagnent, ils forment un film biologique sur le titane pour se protéger des antibiotiques. Une fois l'implant colonisé par des germes, le résultat est une réaction inflammatoire, ce qui peut entraîner une atrophie osseuse.

Pour réduire le risque d'infection et améliorer l'efficacité à long terme de l'implant, des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la technologie de fabrication et les matériaux avancés IFAM à Brême ont développé un nouveau type de revêtement d'implant en coopération avec des partenaires industriels. Le revêtement DentaPlas aide à prévenir la croissance des bactéries, permettant ainsi à l'implant de s'ancrer correctement et de former ainsi une liaison plus rapide et plus permanente avec l'os de la mâchoire. L'astuce consiste à combiner des matériaux de surface qui présentent des propriétés physiques et chimiques. "Nous avons donné au revêtement DentaPlas une texture rugueuse, qui favorise la croissance cellulaire, en plus de l'associer à un revêtement polymère plasma hydrophile, qui attire l'humidité, " dit le Dr Ingo Grunwald, chef de projet à l'IFAM. Les chercheurs ont intégré des nanoparticules d'argent dans le mince revêtement de polymère plasma, qui fait jusqu'à 100 nanomètres d'épaisseur. Les nanoparticules d'argent se dissolvent sur une période de plusieurs semaines, et pendant ce temps, ils libèrent en continu de petites quantités d'ions d'argent antimicrobiens, qui tuent les bactéries.

Trois couches de protection

"Le système DentaPlas se compose de trois couches, avec deux couches de polymère plasma entourant une couche centrale d'argent. Au sein de cette structure se forme un réservoir de biocide, et la couche la plus externe libère les ions. Ceci est bénéfique car il empêche le contact direct entre le tissu et les particules d'argent, qui peut être toxique en cas d'exposition, " explique le développeur Dr Dirk Salz. Les chercheurs peuvent adapter la concentration d'argent ainsi que l'épaisseur des couches et leur porosité. Cela permet aux ions argent de pénétrer la couche de polymère plasma la plus externe sur une période de temps déterminée jugée nécessaire pour intégrer correctement le implant. Lorsque le réservoir d'argent est épuisé, il n'y a plus d'ions d'argent libérés, évitant ainsi tout effet toxique à long terme.

Dans les essais utilisant des implants finis et des échantillons de test en titane, les chercheurs de l'IFAM ont démontré que le revêtement DentaPlas est non seulement antimicrobien mais également entièrement biocompatible et stérilisable. Les échantillons d'essai ont été revêtus à l'aide d'une installation de polymérisation plasma à l'IFAM à Brême. Les chercheurs ont confirmé la stabilité mécanique et la robustesse du revêtement DentaPlas lors d'essais utilisant les mâchoires inférieures de porcs provenant de boucheries. Ici, ils ont soumis les implants recouverts de DentaPlas aux rigueurs d'être vissés en place à l'aide des instruments trouvés dans les cabinets dentaires modernes. Le revêtement DentaPlas a passé ce test de résistance avec brio. Le partenaire du projet et spin-off de Fraunhofer, Bio Gate AG, a transféré avec succès les processus de revêtement des échantillons d'essai et des vis en titane vers ses propres installations de production. L'entreprise de technologie médicale est également le fabricant du système de revêtement à trois couches DentaPlas.