Etude de bioverres à base de SiO2, CaO, Na2O non dopés et dopés par le phosphore

Study of phosphorus - free and phosphorus- doped SiO2, CaO, Na2O based- bioglasses

• Auteur / Autrice : Isabelle Lebecq
• Direction : Claudine Follet-Houttemane
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioverres

Rayons X -- Diffraction

Spectroscopie infrarouge

Réactions chimiques -- Mécanismes

Hydroxyapatite

Mots clés libres

Bioactivité

Résumé

Le but est de trouver les verres les plus bioactifs de SiO2-CaO-Na2O non dopés et dopés avec du phosphore (P). L'immersion dans du fluide physiologique simulé permet d'étudier la formation d'hydroxyapatite cristallisée (HAC). Cette couche permet un accrochage chimique implant-os naturel. Les verres les plus bioactifs sont riches en Na2O et pauvres en SiO2. Ils forment une couche d'HAC dès 12 heures. Pour ces mêmes verres dopés avec P, l'ajout n'améliore pas la bioactivité. Pour les verres inversés au P moins riches en Na2O, correspondants aux verres du ternaire les moins bioactifs, plus le taux de P est grand plus l'HAC se forme vite (6 heures à 6 % molaire de P2O5). Dans les verres traditionnels au P, la bioactivité reste moyenne (2-3 jours) comme pour les verres conventionnels du ternaire. Des études de cytoxicité et cytocompatibilité sur le verre le plus riche en Na2O sans et avec P montrent que ces verres forment l'HAC rapidement mais rendent le milieu trop agressif pour les cellules.

The aim is to determine the most bioactive glasses of SiO2-CaO-Na2O ternary, and of this system doped with phosphorus. Soaking glasses in the simulated body fluid allowed to study the formation of crystalline hydroxycarbonate apatite (HCA). This layer allows a chemical anchoring implant-natural bone. The most bioactive glasses are Na2O-rich and SiO2-poor glasses. They forms an HCA layer within 12 hours. For this same glasses doped with phosphorus, adding phosphorus don't improve bioactivity. For less Na2O-rich invert glasses with phosphorus, corresponding to the less bioactive glasses of the ternary, the higher rate of P the faster HCA forms (6 hours with 6 mol % of P2O5). In conventional glasses, bioactivity stays middle (2-3 days). Some studies of cytotoxicity and cytocompatibility on the most Na-rich glass without and with phosphorus showed that these glasses form rapidly the HCA but make the environment too aggressive for the cells.