Révolution attendue dans le traitement des fractures avec une "substance gélatineuse"

SadaNews - Lorsque la fracture osseuse est sévère ou après l'ablation d'une tumeur osseuse, les médecins ont généralement recours à une greffe osseuse prélevée sur le corps du patient ou à des implants métalliques solides. Cependant, ces solutions ne sont pas idéales ; la greffe nécessite une chirurgie supplémentaire, tandis que les métaux sont plus rigides que l'os naturel, ce qui peut entraîner une faiblesse de la fixation avec le temps.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) ont développé une substance gélatineuse innovante qui pourrait changer cette réalité, selon un rapport du site scientifique "ScienceDaily".

La nouvelle substance est un "hydrogel" composé de 97 % d'eau et de 3 % de polymère biomatériau compatible avec le corps. Bien qu'il ait une consistance semblable à celle de la gélatine, il peut être imprimé au laser avec une précision extrême pour former des structures complexes imitant la structure interne de l'os.

L'avantage principal est que cet hydrogel ne fonctionne pas comme un corps solide étranger, mais imite la première phase naturelle de la guérison osseuse.

Lorsqu'une fracture se produit, l'os ne se transforme pas immédiatement en tissu solide... Au contraire, une structure molle riche en cellules et en fluides se forme d'abord, permettant le passage des cellules immunitaires et réparatrices, avant de se transformer progressivement en os solide.

Le nouvel hydrogel a été conçu pour imiter cette phase précoce, ce qui permet aux cellules osseuses d'y pénétrer et de construire un nouveau tissu à l'intérieur.

Pour rendre la substance moulable, les chercheurs ont ajouté deux molécules spéciales ; l'une relie les chaînes de polymère entre elles, et l'autre réagit lorsqu'elle est exposée au laser, ce qui entraîne le durcissement des zones spécifiquement ciblées.

En utilisant cette technique, l'équipe a réussi à imprimer des détails précis allant jusqu'à 500 nanomètres, atteignant une vitesse d'impression record de 400 mm par seconde, et reproduisant la structure réticulaire interne de l'os connue sous le nom de "trabécules". Pour comparaison, un petit cube osseux contient un réseau de canaux microscopiques dont la longueur peut atteindre des dizaines de kilomètres.

Résultats préliminaires prometteurs

Lors d'expériences en laboratoire, les cellules de construction osseuse ont réussi à pénétrer dans la structure imprimée, produisant du collagène, un élément essentiel dans la formation de l'os, en plus d'interagir avec la substance sans effets négatifs apparents.

Jusqu'à présent, la substance a été testée uniquement en laboratoire, et l'équipe se prépare à réaliser des expériences sur des animaux pour étudier sa capacité à soutenir la guérison osseuse dans un corps vivant.

Parmi les caractéristiques qui distinguent cette innovation des implants conventionnels, elle ne nécessite pas de prélèvement osseux chez le patient, elle est plus flexible et compatible avec les tissus, en plus d'être personnalisable en fonction de la forme de la fracture et de se décomposer progressivement lors de la formation d'un nouvel os.

Si les études ultérieures prouvent son efficacité, cette technique pourrait ouvrir la voie à des implants biologiques intelligents qui travaillent en collaboration avec le corps au lieu de remplacer une partie de celui-ci par des matériaux solides... Le résultat potentiel serait un traitement plus naturel, une guérison plus stable, et un avenir différent pour la chirurgie orthopédique.