Etude De La Biofonctionnalit D Un Substitut Osseux Injectable

Etude de la biofonctionnalité d'un substitut osseux injectable

Comparée aux techniques d'implantation différée, la pose d'un implant dentaire dans le même temps opératoire que l'extraction augmente le confort du patient puisqu'elle ne nécessite qu'une seule intervention chirurgicale et qu'elle permet une réhabilitation prothétique plus précoce. L'implantologie immédiate reste cependant une technique moins utilisée car le manque de concordance entre la morphologie des implants et celle de l'alvéole engendre l'existence d'un défaut péri-implantaire qui peut compromettre la réussite finale de l'intervention. L'objectif de ce travail était de mettre au point un biomatériau de substitution osseuse injectable (IBS) permettant de favoriser l'ostéointégration des implants dentaires. Préalablement développé au sein de l'Equipe Mixte INSERM 99-03, l'IBS est un matériau composite formé de granules de phosphate de calcium biphasé (BCP) et d'un gel de polymère cellulosique, l'hydroxy-propyl-méthyl-cellulose (HPMC). Dans un premier temps, il a été vérifié que les propriétés physico-chimiques de ce substitut osseux correspondaient au cahier des charges défini pour une utilisation péri-implantaire. Deux études pré-cliniques ont ensuite été conduites afin de déterminer le meilleurs compromis injectabilité/granulométrie. Une première expérimentation animale réalisée sur des comblements alvéolaires, a ainsi permis de tester l'IBS composé de BCP de granulométrie moyenne comprise entre 200 et 500 [micro]m. Le pouvoir ostéoconducteur de l'IBS a ainsi pu être quantifié et il a été montré que ce biomatériau limitait la résorption de la crête alvéolaire après extraction dentaire. Cependant, la granulométrie 200/500 [micro]m a semblé incomplètement adaptée à l'implantologie orale car elle a présenté une cinétique de résorption trop longue par rapport aux périodes de mise en nourrice habituellement recommandées. Une deuxième étude a alors montré que lorsque le BCP contenu dans l'IBS présentait une granulométrie moyenne comprise entre 40 et 80 [micro]m, le biomatériau favorisait l'ostéointégration d'implants posés immédiatement après extraction. En effet, outre ses propriétés rhéologiques adaptées à la situation clinique, l'IBS 40/80 [micro]m a permis une repousse osseuse rapide autour de l'implant avec résorption complète du biomatériau. L'ensemble de ces résultats laisse entrevoir l'utilisation de l'IBS comme une alternative à l'utilisation des greffes osseuses autogènes et des techniques de régénération tissulaires guidées en implantologie orale immédiate.

CONTRIBUTION A L'ETUDE D'UN SUBSTITUT OSSEUX PHOSPHOCALCIQUE INJECTABLE

Substitut osseux injectable, antibactérien et résorbable

Ce travail porte sur la recherche et le développement d'un matériau de substitution osseuse permettant une implantation par chirurgie mini invasive, limitant les infections post-opératoires et dont la résorbabilité serait adaptée à la cinétique de régénération osseuse. Nous nous sommes intéressés à un ciment à base de carbonate et de phosphate de calcium (CaCO3 - CaP) dont la réaction de prise conduit à la formation d'une apatite nanocristalline analogue au minéral osseux. Dans une première partie la cinétique de prise et le produit de réaction ont été caractérisés par différentes techniques, notamment la diffraction des RX et les spectroscopies FTIR et RMN du solide. Un sel d'argent - Ag3PO4 ou AgNO3, choisis pour leurs propriétés antibactériennes - a été ensuite introduit dans la formulation. Son effet sur la cinétique de la réaction chimique de prise a été mis en évidence par traitement des spectres FTIR et RMN et un mécanisme réactionnel original impliquant les ions argent et nitrate dans la formation de l'apatite a été proposé. L'ajout d'un polysaccharide, la carboxyméthylcellulose (CMC), dans la phase solide du ciment a montré une très nette amélioration de l'injectabilité de la pâte, avec la disparition du phénomène de séparation des phases qui limite généralement l'injectabilité des ciments minéraux. La résistance à la compression et le module élastique des ciments composites ont été par ailleurs augmentés, parallèlement à une diminution de leur porosité. Différentes études in vitro en présence de cellules ou de bactéries ont enfin été réalisées et ont mis en évidence respectivement la cytocompatibilité des différentes compositions de ciments étudiées et le caractère antibactérien de ces matériaux à partir d'une certaine concentration en argent. L'implantation in vivo de compositions choisies a présenté des résultats très prometteurs quant à la résorbabilité d'un ciment composite CaCO3 - CaP/CMC/Ag et à la néoformation osseuse.