Des chercheurs de l'UCF créent des implants bioabsorbables pour une meilleure cicatrisation osseuse

Jul 12, 2023

Lorsque les enfants se cassent un os, le processus traditionnel d'insertion d'implants métalliques, pour les retirer une fois l'os guéri, peut être difficile, stressant et même nocif pour leur corps encore en croissance. Mehdi Razavi, ingénieur biomédical à l'UCF, pense qu'il existe un meilleur moyen de guérir les lésions osseuses.

En utilisant des composites de magnésium bioabsorbables, l'équipe de Razavi développe des vis, des broches, des tiges et d'autres implants médicaux qui se dissolvent dans le corps, éliminant ainsi le besoin de les retirer.

"Les implants osseux traditionnels en titane fonctionnent bien et existent depuis longtemps, mais vous avez besoin d'une deuxième procédure pour les retirer, ce qui peut entraîner des problèmes psychologiques", dit-il. L'insertion d'implants solides, comme le titane, peut également inhiber la croissance osseuse, dit-il, car le poids du corps est transféré au métal - et non à l'os - pendant la récupération.

"Cependant, le magnésium a des propriétés mécaniques très similaires à celles des os, existe déjà dans le corps et favorise la formation osseuse, ce qui en fait une option idéale", dit-il.

Zach Stinson, de Nemours Children's Health, chirurgien orthopédiste pédiatrique et spécialiste de la médecine sportive qui a contribué à la recherche, dit qu'il est d'accord. Il dit que les implants biodégradables pourraient alléger le stress et les charges financières des familles, notant qu'un enfant sur trois se casse un os à un moment donné de l'enfance.

"Chaque fois que je dois réparer l'os cassé d'un enfant, la question automatique presque à chaque fois du parent est:" Est-ce que ça va rester pour toujours? Psychologiquement, c'est un gros problème », dit-il. "Si vous avez un métal implantable qui est naturellement absorbé et ne doit pas être retiré lors d'une deuxième intervention chirurgicale, cela présente d'énormes avantages en termes d'élimination du stress des interventions chirurgicales supplémentaires pour les patients et de maîtrise des coûts de santé."

Razavi dit que son composite de magnésium est également infusé de nanoparticules qui sont absorbées dans les tissus lorsque l'implant se dissout. Les nanoparticules aident à régénérer le nouvel os, ce qui accélère le processus de guérison.

"Ce que nous faisons s'appelle la médecine régénérative, où nous construisons des matériaux bioactifs qui peuvent réparer les tissus." il dit. "Ma recherche vise toujours à rapprocher les progrès de la science des matériaux et de la médecine. Cette recherche se concentre sur le tissu osseux qui a été perdu en raison de fractures osseuses, de l'ablation de tumeurs et de l'ostéoporose."

Le magnésium, dit-il, est un matériau idéal pour la santé et la guérison des os. Il est aussi solide que le métal, mais plus flexible que la céramique, et comme il s'agit d'un composé déjà présent dans le corps, il y a moins de risques de rejet. Comme les plaques et les vis en magnésium se dissolvent en trois à six mois après la chirurgie, les systèmes des patients peuvent filtrer en toute sécurité le produit naturel hors du corps. L'équipe a utilisé avec succès les implants dans des modèles de rats - la première étape pour faire approuver les dispositifs pour les tests chez l'homme.

Alison Grise, étudiante en médecine de deuxième année à l'UCF, fait partie de l'équipe de Razavi et considère son travail comme une opportunité importante de grandir et de faire partie de quelque chose qui pourrait aider les patients pendant des années.

"C'est tellement excitant de travailler sur des recherches qui peuvent éventuellement améliorer la façon dont nous traitons les patients, en particulier d'être impliqués dans les premiers stades. Le fait que cela m'aide à développer des compétences chirurgicales, cliniques et de recherche est également important pour moi, " dit-elle.

L'équipe étudie également comment le composite de magnésium pourrait être développé pour des applications au-delà de la médecine et a reçu un financement de la USNational Science Foundation pour améliorer les propriétés du matériau et créer des applications possibles pour les industries aérospatiale, automobile et sportive.