Améliorer l'ostéointégration avec polymeres bioactifs

Synthèse et greffage de polymères bioactifs sur des surfaces en titane pour favoriser l’ostéointégration

Le titane est utilisé dans le domaine de la chirurgie orthopédique et dentaire pour son excellente résistance à la corrosion et sa biocompatibilité. Afin d’améliorer l’ostéointégration à long terme du titane, des polymères bioactifs porteurs de groupements ioniques tels que sulfonate (polystyrène sulfonate de sodium, polyNaSS) sont greffés de manière covalente à leur surface par modification chimique et polymérisation radicalaire. La caractérisation des surfaces greffées réalisée par spectroscopie infrarouge transformée de Fourier et spectroscopie de photoélectrons X, confirme la présence des groupements sulfonate à la surface des échantillons. La quantification de ces groupements, réalisée par dosage colorimétrique, a été évaluée à 5 μg/cm2.
Par ailleurs, une étude de culture cellulaire in vitro a été réalisée afin d’étudier l’influence de ces polymères bioactifs sur la minéralisation de cellules osseuses humaines (MG63). Au bout de 28 jours de culture sur les différentes surfaces greffées avec du polyNaSS et non greffées, la quantité de calcium présente sur chacune des surfaces est quantifiée.
Les résultats obtenus montrent que la minéralisation de ces cellules est améliorée en présence du polyNaSS avec une quantité de calcium plus grande que dans le cas des surfaces non greffés. Parallèlement à l’étude de culture cellulaire, l’adhésion des cellules sur le titane a été évaluée en soumettant ces cellules ensemencées sur les surfaces à une force de cisaillement. Les résultats ont montré que les forces d’interaction des cellules sont plus importantes dans le cas des surfaces greffées avec du polyNaSS. Une étude est actuellement réalisée en présence d’autres groupements ioniques tels que carboxylate et phosphate, afin d’étudier la réponse cellulaire.

Grafting of bioactive polymers onto titanium surfaces and human osteoblasts response
J. Mayingia, , , G. Hélarya, F. Noirclerea, b, B. Bacroixb and V. Migonneya
aLaboratoire de biomatériaux et polymères de spécialité/B2OA, UMR CNRS 7052, institut Galilée, université Paris 13, 93430 Villetaneuse, France bLaboratoire des propriétés mécaniques et thermodynamiques des matériaux, UPR CNRS 9001, institut Galilée, université Paris 13, 93430 Villetaneuse, France
Reçu le 19 juin 2007; accepté le 5 octobre 2007. Available online 4 March 2008.
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