Des nanotubes pour favoriser l’intégration d’implants orthopédiques

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L’utilisation d’implants orthopédiques est une pratique de plus en plus courante en chirurgie pour remplacer une articulation défectueuse (hanche, genou ou épaule). Le matériau le plus couramment utilisé est le titane, mais la durée de vie fonctionnelle de tels implants reste limitée à une quinzaine d’années. L’une des raisons de cette limitation vient d’un manque d’intégration de la prothèse dans les tissus osseux, aussi bien au moment de son implantation qu’au cours du temps.

Une équipe de Brown University (Providence, RI), menée par Thomas Webster vient de proposer un nouveau procédé pour améliorer la cytocompatibilité des prothèses en titane et renforcer leur adhérence grâce à l’implantation de nanotubes de carbone à la surface de la prothèse. L’implant en titane est préalablement soumis à un traitement électrochimique d’anodisation qui se traduit par la formation de pores à la surface du titane. L’étape suivante consiste à faire croître des nanotubes multiparois à partir des pores ainsi formés dans lesquels on a tout d’abord introduit le catalyseur (cobalt) nécessaire à la croissance de nanotubes : l’opération est réalisée dans un réacteur CVD à une température de 700°C, et les chercheurs observent après cette étape que les nanotubes ont poussé à partir de chaque pore perpendiculairement à la surface du matériau.

Les implants de titane ainsi traités, ainsi que des échantillons non traités, ont été placés en présence d’ostéoblastes (cellules chargées de former les os) et placés dans un incubateur. Après trois semaines, l’équipe a observé que les cellules des os poussent deux fois plus rapidement sur l’implant de titane recouvert de nanotubes et que les cellules au contact des nanotubes de carbone produisent une quantité plus importante de calcium. La croissance osseuse peut donc être favorisée et accélérée à la surface d’implants en titane grâce à la présence de nanotubes de carbone, ce qui ouvre de nouvelles perspectives quant au développement de futures applications orthopédiques.

Source :


- http://www.brown.edu/Administration/News_Bureau/2007-08/07-033.html
- "Greater osteoblast functions on multiwalled carbon nanotubes grown from anodized nanotubular titanium for orthopedic applications" - Sirinrath Sirivisoot, Chang Yao, Xingcheng Xiao, Brian W Sheldon and Thomas J Webster - Nanotechnology 18 365102 (2007) - http://www.iop.org/EJ/abstract/0957-4484/18/36/365102
- "Nanomedicine for implants : A review of studies and necessary experimental tools" - Huinan Liu and Thomas Jay Webster - Biomaterials Volume 28, Issue 2, January 2007, Pages 354

Rédacteur :

Romaric Fayol - deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….