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Un nouveau biomatériau thermoplastique, à la fois solide et résistant, mais aussi facile à utiliser et à façonner, a été mis au point par des chercheurs de l’université de Birmingham.

Un biomatériau thermoplastique

Il s’agit d’un type de nylon dont les propriétés de mémoire de forme lui permettent d’être étiré et moulé, mais qui peut reprendre sa forme initiale lorsqu’il est chauffé. Cela le rend utile pour les dispositifs médicaux tels que les remplacements d’os, où les techniques de chirurgie peu invasives nécessitent une flexibilité supplémentaire des matériaux d’implantation.
Ce matériau a été développé à l’école de chimie de l’université, par une équipe qui étudie les moyens d’utiliser la stéréochimie – une double liaison dans le squelette de la chaîne de polymère – pour manipuler les propriétés des polyesters et des polyamides (nylons).
Les polymères biocompatibles sont largement utilisés en médecine; de l’ingénierie tissulaire aux dispositifs médicaux tels que les prothèses et les sutures. Bien que de grands progrès aient été réalisés dans le domaine des matériaux résorbables ou dégradables, qui sont décomposés par l’organisme au fil du temps, il n’existe encore qu’une poignée de polymères non résorbables qui peuvent être utilisés pour des applications à plus long terme.
Les biomatériaux non résorbables existants, comme les nylons, actuellement disponibles dans le commerce, souffrent de diverses limitations. Les implants métalliques, par exemple, peuvent s’user difficilement, ce qui entraîne la rupture de fragments de particules, tandis que les matériaux composites peuvent être difficiles à façonner ou extrêmement coûteux.
Ce nouveau matériau peut être fabriqué à l’aide de techniques chimiques standard et offre une option stable et durable, avec des propriétés mécaniques qui peuvent être adaptées à différents produits finaux.

Une alternative aux produits existants 

Le professeur Andrew Dove, chercheur principal, déclare : « ce matériau présente des avantages vraiment distinctifs par rapport aux produits existants utilisés pour fabriquer des dispositifs médicaux tels que les prothèses osseuses et articulaires. Nous pensons qu’il pourrait offrir une alternative rentable, polyvalente et robuste sur le marché des dispositifs médicaux ».
Un autre avantage de ce matériau est sa structure amorphe. Josh Worch, le chercheur postdoctoral qui a dirigé ces travaux, explique pourquoi : « pour de nombreux plastiques, y compris le nylon, la résistance dépend souvent de leur structure semi-cristalline, mais cela les rend également plus difficiles à façonner et à mouler. Cependant, notre nouveau plastique est aussi résistant que le nylon, mais sans être cristallin, il est donc beaucoup plus facile à manipuler. Nous pensons que cela n’est possible que grâce à la façon dont nous avons utilisé la stéréochimie pour contrôler notre conception ».
L’équipe de recherche a pu concevoir et produire ce plastique qui est maintenant protégé par un brevet, et le tester sur des rats pour prouver sa biocompatibilité. L’équipe prévoit maintenant d’explorer d’autres moyens d’affiner ce matériau et ses propriétés avant de chercher un partenaire commercial.
Cette recherche a été publiée dans Nature Communications.
Source : University of Birmingham
Crédit photo : PXhere

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