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La recherche pourrait aider à faire passer la recherche sur la régénération osseuse des laboratoires à l’usage médical

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Votre risque de vous casser un os au cours de l’année prochaine est de près de 4 %. Si vous avez la malchance d’avoir besoin d’une prothèse osseuse, elle sera probablement constituée d’une pièce métallique. Malheureusement, les pièces métalliques sont parfois toxiques à long terme et n’aident pas l’os d’origine à se reconstituer. Les céramiques de phosphate de calcium – substituts de l’hydroxyapatite, un minéral osseux – constituent en principe une alternative idéale aux métaux conventionnels, car l’os peut éventuellement remplacer la céramique et repousser. Cependant, les applications de ces céramiques en milieu médical ont été limitées par un contrôle insuffisant du taux d’absorption et de remplacement par l’os après l’implantation.

Aujourd’hui, dans une étude récemment publiée dans Science and Technology of Advanced Materials, des chercheurs de TMDU et des partenaires collaborateurs ont étudié l’effet de la longueur de la chaîne de carbone d’une céramique d’ester de phosphate contenant des ions calcium sur la vitesse de sa transformation en hydroxyapatite par la phosphatase alcaline présente dans nos os. Ces travaux contribueront à faire passer la recherche sur la régénération osseuse des laboratoires à l’usage médical.

Les professionnels de la médecine cherchent depuis longtemps un moyen de guérir les fractures osseuses sans utiliser de dispositifs médicaux implantés, mais la science sous-jacente qui peut faire de ce rêve une réalité n’est pas encore totalement élaborée. Notre analyse minutieuse de l’effet de la longueur de la chaîne alkyle ester de la céramique sur la formation d’hydroxyapatite, dans un fluide corporel simulé, peut aider à développer un nouveau biomatériau de remplacement osseux. »

Taishi Yokoi, auteur principal

Les chercheurs rapportent deux résultats principaux. Premièrement, la plupart des céramiques étudiées ont subi des transformations chimiques en hydroxyapatite particulaire ou fibreuse en quelques jours. Deuxièmement, les groupes alkyle plus petits ont facilité des réactions chimiques plus rapides que les groupes alkyle plus grands. L’étape limitant la formation d’hydroxyapatite étant la dissolution de la céramique, la plus grande solubilité conférée par les petits groupes alkyle a accéléré la production d’hydroxyapatite. Ces connaissances permettent d’adapter la vitesse de la repousse osseuse.

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« Nous disposons maintenant de connaissances chimiques spécifiques sur la façon de personnaliser le taux de croissance de l’hydroxyapatite à partir de céramiques de phosphate de calcium », déclare Yokoi. « Nous pensons que ces connaissances seront utiles aux chercheurs de laboratoire et aux médecins praticiens pour collaborer plus efficacement à la personnalisation des taux de reformation osseuse dans des conditions médicalement pertinentes. »

Les résultats de cette étude sont importants pour la guérison des fractures osseuses après une intervention chirurgicale. En utilisant des connaissances chimiques pour optimiser le taux de reformation osseuse après l’implantation de céramiques de phosphate de calcium, les résultats des patients seront améliorés et les retours à l’hôpital des années plus tard pour des réparations supplémentaires seront minimisés.

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Source :

Université médicale et dentaire de Tokyo

Référence du journal :

Yokoi, T., et al. (2022) Comportement de transformation de sels composés d’ions calcium et d’esters de phosphate avec différentes structures de chaîne alkyle linéaire dans un fluide corporel simulé modifié avec de la phosphatase alcaline. Science et technologie des matériaux avancés. doi.org/10.1080/14686996.2022.2074801.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021