Votre chance de vous casser un os au cours de la prochaine année est de près de 4 %. Si vous avez la malchance d’avoir besoin d’un remplacement osseux, il sera probablement basé sur une pièce métallique. Malheureusement, les pièces métalliques sont parfois toxiques avec le temps et n’aideront pas votre régénération osseuse d’origine. Les céramiques au phosphate de calcium – substituts de l’hydroxyapatite minérale osseuse – sont en principe une alternative idéale aux métaux conventionnels car l’os peut éventuellement remplacer la céramique et repousser. Cependant, les applications de ces céramiques en milieu médical ont été limitées par un contrôle insuffisant du taux d’absorption et de remplacement par l’os après implantation.
Maintenant, dans une étude récemment publiée dans Science and Technology of Advanced Materials, des chercheurs de TMDU et des partenaires collaborateurs ont étudié l’effet de la longueur de la chaîne carbonée d’une céramique d’ester phosphate contenant des ions calcium sur le taux de sa transformation en hydroxyapatite médiée par la phosphatase alcaline. qui se présente dans nos os. Ce travail aidera à faire passer la recherche sur la régénération osseuse des laboratoires à l’utilisation médicale.
Les professionnels de la santé ont longtemps cherché un moyen de guérir les fractures osseuses sans utiliser de dispositifs médicaux implantés, mais la science sous-jacente qui peut faire de ce rêve une réalité n’est pas encore entièrement élaborée. Notre analyse minutieuse de l’effet de la longueur de la chaîne alkyle de l’ester de la céramique sur la formation d’hydroxyapatite, dans un fluide corporel simulé, peut aider à développer un nouveau biomatériau de remplacement osseux. »
Taishi Yokoi, auteur principal
Les chercheurs rapportent deux résultats principaux. Premièrement, la plupart des céramiques étudiées ont subi des transformations chimiques en hydroxyapatite particulaire ou fibreuse en quelques jours. Deuxièmement, les groupes alkyle plus petits ont facilité des réactions chimiques plus rapides que les groupes alkyle plus grands. Étant donné que l’étape limitant la vitesse de formation d’hydroxyapatite est la dissolution de la céramique, la plus grande solubilité conférée par des groupes alkyle plus petits a accéléré la production d’hydroxyapatite. Une telle connaissance permet d’adapter la vitesse de repousse osseuse.
« Nous avons maintenant des connaissances chimiques spécifiques sur la façon d’adapter le taux de croissance de l’hydroxyapatite à partir de céramiques de phosphate de calcium », déclare Yokoi. « Nous nous attendons à ce que ces connaissances soient utiles aux chercheurs de laboratoire et aux praticiens médicaux pour collaborer plus efficacement à l’adaptation des taux de reformation osseuse dans des conditions médicalement pertinentes.
Les résultats de cette étude sont importants pour la guérison des fractures osseuses après la chirurgie. En utilisant des informations chimiques pour optimiser le taux de reformation osseuse après l’implantation de céramiques de phosphate de calcium, les résultats pour les patients s’amélioreront et les retours à l’hôpital des années plus tard pour d’autres réparations seront minimisés.
