VANCOUVER, Colombie-Britannique, Canada : En raison des complications potentielles associées aux autogreffes, les échafaudages en tissu osseux synthétique sont nécessaires.
Des chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique (UBC) et de l'Université Mc Master ont mis au point un nouveau matériau d'implant, une substance semblable à la mousse, pour la régénération osseuse. Les chercheurs sont confiants que le matériau pourra être utilisé en implantologie dentaire à l'avenir.
Le nouveau matériau est fait de nanocristaux de cellulose végétale réticulés chimiquement pour former un aérogel solide mais léger qui peut se comprimer ou se dilater au besoin pour remplir complètement les cavités osseuses.
"La plupart des greffes osseuses ou des implants sont faits de céramique dure et cassante qui ne s'adapte pas toujours à la forme du trou, et ces lacunes peuvent entraîner une mauvaise croissance de l'os et une défaillance de l'implant ", explique Daniel Osorio, auteur principal, étudiant au doctorat en génie chimique à Mc Master. "Nous avons créé cet aérogel de nanocristaux de cellulose comme une alternative plus efficace à ces matériaux synthétiques."
Pour leur recherche, l'équipe a testé leur matériel dans deux groupes de rats, le premier groupe ayant reçu les implants d'aérogel et le second groupe n'en ayant reçu aucun. Les résultats ont montré que le groupe ayant reçu des implants a connu 33 % plus de régénération osseuse à la troisième semaine et 50 % plus de croissance osseuse à la douzième semaine, comparativement aux témoins.
"Ces résultats montrent pour la première fois en laboratoire qu'un aérogel de nanocristaux de cellulose peut favoriser la croissance de nouveaux os ", a déclaré Emily Cranston, professeure agrégée au Département de génie chimique et biologique et titulaire de la Chaire d'excellence du président en bioproduits forestiers de l'UBC. M. Cranston est également professeur auxiliaire au département de génie chimique de l'Université McMaster. Elle a expliqué que l'implant devrait se décomposer en composants non toxiques dans le corps lorsque l'os commence à cicatriser.
L'innovation peut potentiellement combler un créneau du marché de la greffe osseuse de 2 milliards de dollars en Amérique du Nord, a déclaré la coauteure de l'étude, la Dre Kathryn Grandfield, qui a supervisé les travaux. Elle est professeure adjointe au Département des sciences et du génie des matériaux et à la McMaster School of Biomedical Engineering.
"Nous pouvons voir que cet aérogel est utilisé pour un certain nombre d'applications, y compris les implants dentaires et les chirurgies de remplacement de la colonne vertébrale et des articulations," a déclaré Grandfield. "Et ce sera économique, car la matière première, la nanocellulose, est déjà produite en quantités commerciales."
Selon les chercheurs, il faudra un certain temps avant que l'aérogel sorte du laboratoire et entre dans la salle d'opération. "Cet été, nous étudierons les mécanismes entre l'os et l'implant qui mènent à la croissance osseuse ", a déclaré Grandfield. "Nous verrons aussi comment l'implant se dégrade à l'aide de microscopes avancés. Après cela, d'autres tests biologiques seront nécessaires avant qu'il ne soit prêt pour les essais cliniques."
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