Implant en polyéthylène de très haut poids moléculaire ayant remplacé le tissu osseux ou le polymère de fer

Bonjour à tous! Nous avons des nouvelles - Des scientifiques russes ont testé avec succès des implants d'os spongieux à base de polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMWPE *): 100% des échantillons implantés ont réussi à prendre racine. Les chercheurs de NUST «MISiS» avec l'aide de collègues du Russian Cancer Center du nom de Blokhin et de la State Plant of Medical Preparations ont appris à créer des imitations très précises de la structure du tissu osseux, ce qui a permis d'assurer le remplacement complet du défaut osseux, de lancer des processus de régénération osseuse et de préserver la fonctionnalité des membres. Un article avec les résultats de l'étude a été publié dans la revue Materials Science and Engineering. Vous pouvez vous y familiariser ici .



Non, ce n'est pas Hamlet. Il s'agit du chef de projet, Ph.D. Sénateurs de Fedor.

«Au cours de nouvelles expériences, l'équipe de recherche a pu étudier les caractéristiques structurelles et mécaniques des échantillons obtenus à la fois in vitro et in vivo», a commenté le travail des scientifiques, recteur de NUST «MISiS» Alevtina Chernikova . - Grâce à l'étroite coopération de notre université, le principal centre oncologique de Russie et de l'usine d'État de médicaments, la recherche fondamentale révolutionnaire des scientifiques de NUST «MISiS» a fait l'objet d'un développement pratique. En particulier, les résultats d'expériences in vivo ont permis de déterminer le degré de porosité de la couche interne et la taille des pores auxquels une forte fixation dans le défaut osseux se produit en faisant croître le tissu conjonctif dans l'implant. "

Le remplacement partiel des os détruits en raison d'un cancer, de blessures ou d'une intervention chirurgicale demeure un problème médical important. Rien qu'en Russie, plus de 70 000 opérations sont effectuées chaque année pour restaurer l'intégrité des tissus osseux endommagés. Dans le monde de telles opérations, des centaines de milliers sont effectuées.

Le tissu osseux a une capacité naturelle de régénération, mais dans le cas de gros défauts, il peut ne pas être suffisant pour restaurer complètement l'os. Par conséquent, aujourd'hui, divers types d'implants sont utilisés pour réparer les tissus osseux endommagés. Les matériaux utilisés pour créer les implants osseux doivent avoir un certain nombre de propriétés spécifiques: être biocompatible avec le corps humain ou animal, avoir des propriétés mécaniques élevées, assurer un remplacement complet du défaut osseux et initier des processus de régénération du tissu osseux.


L'apparition d'implants en polyéthylène de très haut poids moléculaire: entièrement poreux et hybride (couche continue externe, interne - poreuse).

Le polyéthylène à très haut poids moléculaire est bien adapté aux critères décrits. Par exemple, si nous parlons de propriétés mécaniques, alors en termes de résistance / poids mort, les produits UHMWPE sont supérieurs à l'acier. Par conséquent, il était potentiellement très bien adapté à la fabrication d'implants poreux, dont la structure imiterait le plus précisément le tissu osseux spongieux poreux. Cependant, le poids moléculaire extrêmement élevé du polymère ne permet pas l'utilisation de méthodes traditionnelles pour créer une structure poreuse (généralement elles sont créées par moussage).


Représentation schématique d'un os dans lequel un implant UHMWPE à deux couches est inséré (sa photo est naturelle), dans lequel la couche externe est continue et la couche interne est poreuse. La microstructure de la couche poreuse (microscopie électronique à balayage) et la microstructure osseuse spongieuse (microscopie électronique à balayage de l'os du chien) sont représentées. On voit que la structure est identique.

Le problème a été résolu en appliquant des méthodes de mélange en phase solide, de pressage thermique et de lavage dans de l'eau sous-critique. De manière si rusée, une équipe de scientifiques russes a pour la première fois dans le monde résolu le problème de la simulation de la structure complexe du tissu osseux spongieux en créant des échafaudages multicouches UHMWPE ** avec une couche externe continue et poreuse interne.

«Notre échafaudage est constitué de deux couches, solidement connectées l'une à l'autre», explique le chef de travail, chercheur au Centre de recherche sur les matériaux composites de NUST «MISiS» Ph.D. Sénateurs de Fedor . - La première couche est continue, elle simule un os cortical pour apporter une résistance mécanique. La couche interne a des pores d'une certaine taille, elle peut donc être colonisée par les cellules du receveur afin d'accélérer la fusion avec les tissus environnants et d'assurer une fixation ferme de l'implant dans la zone du défaut. "



Fedor Senatov avec son équipe

Selon les expérimentateurs, les caractéristiques répertoriées des échafaudages obtenus à base d'UHMWPE ouvrent de grandes perspectives pour la création de bioimplants en médecine reconstructive, ce que les scientifiques ont prouvé dans une nouvelle série d'expériences.

* Échafaudages UHMWPE poreux multicouches pour le remplacement des défauts osseux
** échafaudage * (échafaudage) - terme issu de l'ingénierie tissulaire (la technologie de l'échafaudage est utilisée pour régénérer le tissu osseux).