Biomatériaux

Biomatériau : innovation, mousse métallique et biomimétisme

Les biomatériaux regroupent à la fois des matériaux issus du génie de l’homme et des matériaux d’origine naturelle. Génie de l’homme : comme les métaux, alliages métalliques, céramiques et matières plastiques.  Matériaux d’origine naturelle : la collagène, la cellulose et le corail. Tous sont utilisés en implantologie : implant, prothèse et greffe d’os.

Définition, application et progrès des biomatériaux

Selon la définition de Chester (1981), il s’agit de tout matériau non vivant utilisé dans un dispositif médical et visant à remplacer ou traiter un tissu, organe ou une fonction avec une durée de contact supérieure à trois semaines.

Un nouveau type de biomatériau dit de 3ème génération associe un matériau inerte à un matériau vivant. Les cultures de peau, par exemple.

Applications des biomatériaux

L’exemple le plus connu dans les applications des biomatériaux est la prothèse de hanche. Cet exemple est très intéressant, car il représente les différentes classes de biomatériaux. La tige est en titane, la tête en céramique et la coupelle en polymère.

En chirurgie dentaire le biomatériau est utilisé entre autres pour la greffe osseuse dentaire préalablement ou en simultané avec la pose d’implant. Le nom d’un produit utilisé comme substitut osseux est souvent cité car utilisé par beaucoup de chirurgiens-dentiste : Bio-Oss de la marque Geistlich.

En prothèse dentaire le biomatériau le plus connu est la céramique, il y a aussi la résine composite. Le métal est de moins en moins utilisé et ceux comme le mercure, le plomb, le nickel ne le sont plus du tout. Le dentaire s’oriente de plus en plus vers le biomatériau.

Progrès, innovations avec les implants

L’institut des matériaux industriels (IMI) a récemment développé un procédé de fabrication de mousses métalliques. Ainsi la structure ouverte de ce type de matériau est particulièrement adaptée pour la fabrication d’implants ou de systèmes d’ancrage poreux en orthopédie et dentisterie.

La mousse métallique a aussi commencé à être utilisé comme une prothèse expérimentale chez les animaux. Dans cette application, un trou est percé dans l’os et de la mousse métallique inséré, laissant ainsi la croissance osseuse dans le métal pour une connexion permanente.

Pour des usages orthopédiques, des mousses à partir de métaux tels que le tantale ou le titane sont souvent utilisés. Ces métaux présentent une résistance élevée à la traction, ainsi qu’une résistance à la corrosion avec une excellente biocompatibilité.

Un exemple notable de l’utilisation clinique de mousses métalliques est un Husky sibérien nommé Triumph. Ses deux pattes arrière ont reçu de la mousse métallique comme prothèses. Les études sur les mammifères ont montré que les métaux poreux, tels que la mousse de titane, peuvent permettre la formation du système vasculaire au sein de la zone poreuse.
Extrait de l’article de Wikipedia : Les mousses métalliques.

Le saviez-vous ?

  • L’os est essentiellement composé de collagène (matériau organique) et d’hydroxyapatite (matériau minéral).
  • Les ciments biorésorbables sont à base hydroxyapatite synthétique. Ainsi le corps peut les réutiliser après leurs dissolutions pour la reconstruction de l’os.
  • Les amalgames dentaires (« plombage ») ont été remplacés depuis par des résines composites dentaires. La lumière UV appliquée sert à les durcir.
  • De plus en plus de prothèses dentaires sont réalisées en 100% céramique (sans métal).
  • De nos jours, l’empreinte de ces prothèses est obtenue par un scanner, directement relié à une unité de calcul. Ainsi cela permet leurs fabrication assistée par ordinateur.
  • La biocompatibilité des implants dentaires est réalisée par des traitements de surface (sablage et acidification).

En savoir plus sur les biomatériaux

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