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Le revêtement d'implant de hanche peut réduire le risque de défaillance prématurée

Bien que prothèse de hanche ou de genou artificielle sont conçus pour durer plusieurs années, environ 17% des patients ayant besoin d'un remplacement total d'articulations chirurgie de remplacement précoce - une procédure pouvant entraîner des complications graves chez les patients âgés.
Afin de minimiser le besoin de ces opérations, une équipe d’ingénieurs chimistes du MIT a développé un nouveau revêtement pour les implants cela pourrait les aider à mieux adhérer à l'os du patient, empêchant une défaillance prématurée.
L'étude est publiée dans la revue Matériaux avancés.
Paula Hammond, professeur de génie David H. Koch au MIT et auteur principal de l'étude, a expliqué:

"Cela permettrait à l'implant de durer beaucoup plus longtemps, à sa durée de vie naturelle, avec un risque plus faible d'échec ou d'infection."

Selon Hammond et l'auteur principal, Nisarg Shah, étudiant diplômé du laboratoire de Hammond, le revêtement pourrait également être utilisé pour améliorer les implants dentaires et aider à guérir les fractures.
À l'heure actuelle, les hanches et les genoux artificiels sont fixés à l'aide de ciment osseux, un polymère qui ressemble au verre lorsqu'il est durci. Cependant, chez certains patients, ce ciment se fissure, ce qui entraîne la séparation de l'implant de l'os. En conséquence, le patient subit une perte de mobilité et une douleur chronique.
Shah a dit:
"Typiquement, dans un tel cas, l'implant est retiré et remplacé, ce qui entraîne une perte de tissu secondaire considérable chez le patient qui n'aurait pas eu lieu si l'implant n'avait pas échoué.
Notre idée est d'éviter les échecs en recouvrant ces implants de matériaux pouvant induire un os natif généré dans le corps. Cet os se développe dans l'implant et aide à le réparer. "
Le nouveau revêtement consiste en un film très mince d'une épaisseur de 100 nanomètres à un micron. Il est constitué de couches de matériaux qui favorisent une croissance rapide des os, comme l'hydroxyapatite, un composant naturel de l'os fabriqué à partir de calcium et de phosphate. Ce matériau attire les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse et fournit une interface pour la formation de nouveaux os, tandis que l'autre couche libère un facteur de croissance qui encourage les cellules souches mésenchymateuses à se transformer en cellules ostéoblastes.
Après la formation, les ostéoblastes génèrent un nouvel os pour combler les espaces entourant l'implant, en le fixant à l'os existant. Selon les chercheurs, le fait d'avoir des tissus sains dans cet espace crée un lien plus fort et réduit considérablement le risque d'infection bactérienne autour de l'implant.
Shah a expliqué:
"Lorsque du ciment osseux est utilisé, un espace mort est créé entre l'os et la tige de l'implant, là où il n'y a pas de vaisseaux sanguins. Si les bactéries colonisent cet espace, elles continueront à proliférer, le système immunitaire étant incapable de les atteindre et de les détruire." le revêtement serait utile pour empêcher que cela se produise. "

L’équipe souligne que, même si l’os prend au moins deux à trois semaines pour remplir et sécuriser l’implant, les patients pourront marcher et faire de la thérapie physique pendant cette période.
Bien que des efforts antérieurs aient été faits pour recouvrir les implants orthopédiques avec de l'hydroxyapatite, les films ont tendance à se détacher de l'implant, car ils sont assez épais et instables. En outre, d’autres études ont tenté d’injecter le facteur de croissance ou de le déposer directement sur l’implant, mais il n’ya généralement pas d’effet suffisant, car la majorité d’entre elles s’échappent du site de l’implant.
En utilisant une technique appelée assemblage couche par couche, les chercheurs peuvent contrôler l'épaisseur du film et la quantité de facteur de croissance libérée. Le procédé consiste à déposer chaque composant souhaité, un à la fois, jusqu'à obtention de la composition de médicament et de l'épaisseur souhaitées.
Shah a dit:
«C’est un avantage important, car jusqu’à présent, d’autres systèmes n’ont vraiment pas été en mesure de contrôler le facteur de croissance dont vous avez besoin. De nombreux appareils doivent généralement utiliser des quantités bien supérieures aux besoins, ce qui peut entraîner effets secondaires indésirables. "

À l'heure actuelle, l'équipe teste ce revêtement dans le cadre d'études sur des animaux et a constaté que les revêtements entraînaient une formation osseuse rapide, assurant la fixation des implants.
Selon Shah, ce revêtement pourrait également être utilisé pour les plaques de fixation et les vis utilisées pour fixer les fractures osseuses. "C'est très polyvalent. Vous pouvez l'appliquer à n'importe quelle géométrie et avoir un revêtement uniforme tout autour."
De plus, le revêtement pourrait être utilisé dans les implants dentaires. Généralement, l'implantation d'une dent artificielle implique l'inclusion d'une vis filetée dans la mâchoire, cependant, avant que la nouvelle couronne puisse être fixée à la vis, le patient doit attendre plusieurs mois pour que la vis se stabilise. Selon les chercheurs, cela pourrait être réduit à un processus en une étape dans lequel le patient reçoit l'implant entier en utilisant une version de ces revêtements.
L'étude a reçu un financement de l'Institut national sur le vieillissement des Instituts nationaux de la santé et a été menée à l'Institut David H. Koch pour la recherche intégrée sur le cancer avec le soutien de l'Institut des nanotechnologies des soldats du MIT.
Écrit par Grace Rattue

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