Thèse soutenue

La formation osseuse lors de l'implantation de bioceramiques poreuses - etudes in vitro et in vivo -

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Auteur / Autrice : JIANXI LU
Direction : Laurent Sedel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences médicales
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

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Pour realiser ces travaux, deux ceramiques poreuses de microstructure identique (porosite 50%, macropores 100 a 300 m, connexions inter-pores 30 a 100 m), hydroxyapatite (ha) et beta phosphate tricalcique (-tcp), ont ete elaborees. Des etudes in vitro (cytotoxicite et cytofonctionnalite) et in vivo (implantations chez le lapin et le mouton) ont ete effectuees. L'etude in vitro demontre que les deux ceramiques sont non toxiques, et que la biocompatibilite de l'ha est meilleure que celle du -tcp. La degradation de l'ha et du -tcp est tres faible dans le milieu de culture, et peut etre influencee indirectement par les osteoblastes. Elle est cependant insuffisante pour induire une modification de composition et de microstructure des materiaux. Les connexions inter-pores ont un role preponderant : les osteoblastes humains peuvent les traverser, s'installer et proliferer a l'interieur des macropores a condition que leur taille minimum soit de 20 m (la valeur ideale se situant entre 40 et 80 m). L'etude in vivo demontre que la taille des connexions inter-pores doit etre superieure a 50 m pour favoriser l'apport vasculaire et nutritionnel des tissus et permettre la formation du tissu osseux mineralise a l'interieur des macropores ; alors que 20 m suffisent pour le passage des cellules et la formation du tissu chondroide. Dans les materiaux resorbables, la resorption augmente la porosite, mais la densite des pores et des connexions se modifie peu ; aussi cette densite joue un role plus important que la taille. Pour les materiaux non resorbables en revanche, taille et densite ont la meme importance. Nous avons constate que le potentiel de reparation osseuse spontanee est plus important en site osseux cortical qu'en site spongieux. Il est plus eleve en site cortical chez le mouton que chez le lapin. Apres implantation, la biofonctionnalite des ceramiques differe significativement selon le site (spongieux, cortical et medullaire). L'activite de degradation du materiau est plus importante en site medullaire. La neoformation osseuse est plus elevee en site cortical. L'absorptiometrie biphotonique (dxa) peut etre utilisee pour l'evaluation des ceramiques phosphocalciques, mais cette methode non invasive necessite des travaux ulterieurs afin d'en ameliorer les performances dans cette application.