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Imprimé en 3D, cet os synthétique permettra bientôt de réparer les fractures à moindre coût

Par I Publié le 21 Octobre 2016

Une équipe de chercheurs américains a mis au point un os artificiel sur-mesure. Il serait imprimable rapidement et à moindre coût. Hyperélastique, il pourrait non seulement servir à réparer des fractures, mais aussi à réaliser des implants.


Cet implant sur mesure, synthétique et flexible, permettrait de remplacer la portion d'os manquante et de régénérer le tissu abîmé. (Crédit : Northwestern University)
Cet implant sur mesure, synthétique et flexible, permettrait de remplacer la portion d'os manquante et de régénérer le tissu abîmé. (Crédit : Northwestern University)
Il vous a suffi d’un mauvais mouvement, d’un effort trop important, d’un choc physique ou d’une chute stupide... Et vous voici avec une fracture du pied. Cette expérience douloureuse est chaque année partagée par environ un million de Français. Heureusement, 90 % de ces fractures se consolident sans complications.
 
Pour parvenir à mieux traiter celles qui ne se laissent pas soigner par un simple plâtre, des chercheurs et chirurgiens du monde entier planchent depuis des années sur l'élaboration d'un os artificiel qui réparerait de manière sûre et fiable le tissu osseux des patients… et permettrait ainsi de rétablir la continuité de leurs os. 
 
En 2008, une équipe de chercheurs britanniques avait réussi à créer une pâte injectable capable de se transformer en tissu osseux afin de consolider l’os lésé. Huit ans plus tard, en septembre 2016, des chercheurs de l’université Northwestern de Chicago ont fait mieux : Grâce à l’impression 3 D, ils ont réussi à fabriquer un implant sur-mesure, synthétique et flexible, qui permettrait de remplacer la portion d'os manquante puis de régénérer le tissu abîmé. 

Ramille Shah, chercheuse en tête du projet à lUniversité Northwestern de Chicago. (Crédit : DR)
Ramille Shah, chercheuse en tête du projet à lUniversité Northwestern de Chicago. (Crédit : DR)

Temps de fabrication de 24 heures

Cet os, selon eux, a des propriétés proches de celles d'un os humain. Il serait facile à mettre en place et ne présenterait pas de risque de rejet - ses biocomposants se dégradant naturellement, petit à petit, jusqu'à la cicatrisation complète. Hyperélastique, il est majoritairement composé de poudre hydroxyapatite, le principal constituant minéral de l'émail dentaire, de la dentine et...de l'os humain. Pour lui apporter de la flexibilité, les chercheurs y ont ajouté du polycaprolactone, un polymère biocompatible et biodégradable communément utilisé pour la fabrication des tissus.

Afin de s'assurer de son élasticité, de sa robustesse et de son efficacité, l'équipe de recherche a effectué de nombreux tests sur des cellules, mais aussi sur des animaux. Lorsqu'elle a implanté cet os dans le crâne d'un macaque, par exemple, ses tissus biologiques se sont resoudés en quatre semaines seulement. Cet os artificiel novateur devrait ainsi servir à réparer des fractures graves, mais aussi à poser des implants. Et ce, en un temps record : les chercheurs ont réussi à imprimer une mandibule humaine, l'os de la mâchoire inférieure, en moins de trois heures.
 
"Le temps de fabrication d’un implant sur-mesure pour un patient pourrait être de seulement vingt-quatre heures, précise Ramille Shah, chercheuse en tête du projet, sur le site de l'Université de Northwestern. Cela pourrait bouleverser la chirurgie cranofaciale et orthopédique, et je l’espère, améliorer les résultats sur les patients."

L'impression sur mesure présente des avantages indéniables quand il s'agit de traiter les problèmes osseux des enfants. Grâce à cette technologie, leurs os pourraient continuer à grandir autour de l'implant artificiel, comme le démontrent des premières expérimentations. Une invention prometteuse, donc, dont les premières applications cliniques verront le jour dès 2021. 





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