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La cellulose végétale pourrait fournir un nouveau matériau pour les implants dentaires

By Dental Tribune International
April 23, 2019

VANCOUVER, Colombie-Britannique, Canada : Les matériaux de synthèse substrat de régénération osseuse permettent d’éviter les complications possibles associées aux autogreffes mais étaient jusqu’alors relativement fragiles et peu malléables. Des chercheurs de l’University of British Columbia (UBC) et de l’Université McMaster ont mis au point un nouveau matériau implantaire biosourcé, une substance semblable à de la mousse. Ils sont convaincus que le matériau pourra être utilisé à terme en implantologie dentaire.

Le nouveau matériau est fabriqué à partir de nanocristaux de cellulose végétale réticulés chimiquement pour former un aérogel solide mais léger qui peut se compresser ou s’élargir au besoin pour remplir complètement les cavités osseuses.

« La plupart des greffes osseuses ou implants sont faits de céramique dure et fragile qui ne correspond pas toujours à la forme du trou, et ces lacunes peuvent entraîner une mauvaise croissance de l’os et une défaillance de l’implant », a déclaré l’auteur principal, Daniel Osorio, un étudiant au doctorat en génie chimique à l’Université McMaster. « Nous avons créé cet aérogel à nanocristaux de cellulose comme solution de rechange plus efficace à ces matériaux synthétiques. »

Pour leur recherche, l’équipe a testé leur matériel sur deux groupes de rats, le premier groupe recevant les implants aérogel et le deuxième groupe n’en recevant aucun. Les résultats ont montré que le groupe ayant des implants a connu 33 % de régénération osseuse de plus à la troisième semaine et 50 % de croissance osseuse de plus à la douzième semaine, comparativement au groupe témoin.

« Ces résultats montrent pour la première fois, en laboratoire, qu’un aérogel fait de nanocristaux de cellulose peut favoriser la croissance osseuse », a déclaré la co-auteure Emily Cranston, professeur agrégé au Département de génie chimique et biologique et titulaire de la Chaire d’excellence du président en bioproduits forestiers à l’Université de la Colombie-Britannique. Emily Cranston est également professeur adjoint 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 guérir.

L’innovation pourrait occuper un créneau du marché des greffes osseuses qui représentent 2 milliards de dollars en Amérique du Nord, a déclaré la co-auteure de l’étude, la Dre Kathryn Grandfield, qui a supervisé le travail. Elle est professeure adjointe au Département des sciences et du génie des matériaux et à la McMaster School of Biomedical Engineering.

« Nous pouvons envisager l’utilisation de cet aérogel dans un certain nombre d’applications, pour les implants dentaires mais également dans les chirurgies de remplacement vertébrale et de réparations des articulations, a déclaré la Dre Grandfield. « Et ce sera économique, car la matière première, la nano cellulose, est déjà produite en quantités commerciales. »

Selon les chercheurs, il faudra un certain temps avant que l’aérogel développé en laboratoire n’entre dans une salle d’opération en usage routinier. « Cet été, nous étudierons les mécanismes entre l’os et l’implant qui mènent à la croissance des os », a déclaré la Dre Grandfield. « Nous examinerons également à l’aide de microscopes de pointe la manière dont l’implant se dégrade. Par la suite, il faudra effectuer d’autres tests biologiques avant qu’ils ne soient prêts pour les essais cliniques. »

L’étude, intitulée « Cross-linked cellulose nanocrystal aerogels as viable bone tissue scaffolds », a été publiée le 15 mars 2019 dans le volume 87 de la revue Acta Biomaterialia.

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