Des neutrons pour améliorer les prothèses

Pour réussir la greffe d’un implant dentaire ou orthopédique, le facteur limitant est souvent l’intégration osseuse de l’implant. Un gel à base d’acide hyaluronique modifié, développé à l’Université d’Uppsala, en Suède, diminue le risque de rejet d’une prothèse en oxyde de titane en stimulant la croissance osseuse (1). Des expériences de diffusion neutronique menées à l’Institut Laue-Langevin de Grenoble mettent en évidence les interactions à la surface du gel. Les chercheurs ont montré que l’acide hyaluronique du gel se lie à la protéine BMP2 (bone morphogenetic protein 2) dont l’action stimulante sur la croissance osseuse est connue (2). La technique consiste à bombarder une surface de neutrons dont on mesure la réflexion, ce qui permet de déduire une image et les propriétés des interfaces étudiées.
Ces recherches montrent aussi que si la couche de BMP2 liées à l’acide hyaluronique est stable dans l’eau, il est possible d’induire la libération contrôlé des protéines par une solution contenant du calcium. Un processus observé en temps réel par les scientifiques de Grenoble. Grâce à ces résultats, l’enrobage des implants par ce gel devient de plus en plus intéressant puisqu’il augmenterait les chances de réussite d’une greffe.
Voilà comment de grands instruments, souvent considérés comme dévolus à la physique expérimentale, enrichissent les recherches biomédicales. « Les neutrons sont des outils idéaux pour comprendre les interactions des surfaces métalliques, des biopolymères polysaccharidiques et des protéines grâce à une méthode de variation de contraste qui met uniquement en évidence les composants des protéines à l’interface », explique ainsi Dimitri Ossipov, chimiste à l’Université d’Uppsala. Les chercheurs vont maintenant confirmer ces résultats en poursuivant leurs expériences sur des prothèses implantées chez des lapins.

(1) Berts I et al. (2014) Adv Eng Mater,
doi:10.1002/adem.201400009
(2) Chen D et al. (2004) Growth Factors 22, 233-1

L’oxyde de titane et le gel d’acide hyaluronique modifié.
© Ida Berts