Academic literature on the topic 'Biomatériaux résorbables'

Ces 2 études ont testé des matériaux biorésorbables (polylactide ou PLA, hydroxyapatite). La 1ère étude a pour but de tester le treillis de PLA enduit ou non de collagène. 34 rats ont été répartis en 4 groupes : groupe 1, laminectomie isolée, sacrifice à 6 mois; groupes 2, 3 et 4 laminectomie associée à un treillis avec ou sans collagène, sacrifice à 1, 2 et mois. Après préparation du rachis, des coupes ont été lues au microscope optique. La 2ème étude a pour but de tester du PLA et de l'Ossatite chez 76 rats. Une fracture fémorale a été réalisée, un des matériaux a été implanté. Les rats ont été répartis en 4 groupes (sacrifice à 15 jours, 1, 2 et 6 mois) et en 4 sous-groupes : groupe A, fémur droit fracturé et broche métallique, fémur gauche non fracturé et pâte d'Ossatite; groupe B, broches de PLA dans fémur gauche non fracturé et dans le droit fracturé; groupe C, broches d'Ossatite dans les mêmes conditions; groupe D, pâte d'Ossatite dans fémur droit fracturé. La cuisse a été prélevée après sacrifice, radiographiée et préparée. L'étude sur le treillis de vicryl a confirmé l'intérêt d'un matériau d'interposition pour éviter l'épiduro-arachnoïdite. La 2ème étude a montré que les broches métalliques et de PLA ont permis la consolidation avec un cal de meilleure qualité et une tolérance excellente pour PLA. L'Ossatite, broche ou pâte, n'a pas permis d'obtenir une consolidation. Il a une bonne biocompatibilité dans l'os mais dans les parties molles et doit être réservé au comblement des pertes de substance osseuse.

Les substituts osseux synthétiques peuvent remplacer les greffes osseuses. Les céramiques phosphocalciques sont des candidates de choix car biocompatibles, ostéogéniques et disponibles sous plusieurs formes galéniques. Le développement de la chirurgie osseuse à minimal a rendu nécessaire la mise au point de substituts osseux injectables. Le «granule concept» développé par Daculsi est à la base de matériaux composites injectables associant des granules de céramique pour I'ostéogénicité et des hydrogels pour l'injectabilité. Nous avons développé, testé et cherché à améliorer l'injectabilité de ces matériaux en optimisant la forme des granules de céramique qui servent d'échafaudage à la repousse osseuse. Nous avons testé chez l'animal diverses associations de granules et d'hvdrogels thermosensibles pour apprécier la repousse osseuse. Ces suspensions granulaire phosphocalciques injectables ont été testées avec divers produits radio-opaques. En effet dans les indications en chirurgie du rachis, l'optimisation du contraste apporté par les granules de BCP en leur associant des composés radio-opaques et notamment du baryum est nécessaire. Ces biomatériaux injectables ne peuvent être utilisés seuls en chirurgie de comblement du corps vertébral quelque soit l'indication car ils présentent des propriétés mécaniques insuffisantes. Ils doivent être associés à une ostéosynthèse dans ce cas. D'autres indications sont Intéressantes : les fractures à risque de pseudarthrose et les reprises de prothèses, les associations en tant que vecteurs notamment aux facteurs ostéogénique et/ou aux antibiotiques dans diverses situations de comblement, en chirurgie orthopédique et traumatologique
Synthetic bone grafts represent alternatives to autologous bone grafts. Calcium phosphate bioceramics are perfect candidates as they are biocompatible, osteogenic and available in numerous galenic shape. Minimal invasive surgery has led to the development of injectable bone substitutes. The "granule concept", developed by Daculsi, allows the preparation of injectable composite materials composed of calcium phosphate granules for bioactivity and hydrogels for injectability. These granules have been used for the conception of the developed osteogenic injectable materials. Through several tests, we have improved the injectability of these materials by optimizing the shape of the granules. Moreover various combinations of granules and thermosensitive hydrogel have been tested on animals in order to assess bone ingrowth. These injectable calcium phosphate granule suspensions have also been tested with various radiopaque substances. Indeed, in spine surgery radiopacity of these bone substitutes need to be optimized with the adjunct of barium in particular. These injectable biomaterials cannot be used alone in filling surgery of the vertebral body because they present insufficient mechanical properties. However, they are very effective combined with osteosynthesis. They are also of particular interest in pseudarthrosis-prone fractures and revision total hip arthroplasty, and as vectors for filling bone defects, particularly when combined with osteogenic factors and/or antibiotics in various situations of filling orthopaedic bone defects

Suite à un accident, les lésions du ligament croisé antérieur sont de plus en plus fréquentes devenant un problème de santé publique. En réponse à la demande de solutions alternatives aux traitements chirurgicaux actuels, nous avons développé un renfort ligamentaire en biomatériaux dégradables. Pour répondre à l'exigence de la régénération ligamentaire, ce dernier doit être suffisamment résistant pour répondre aux contraintes physiologiques du genou, et doit se dégrader tout en permettant la régénération d'un nouveau ligament. Nous avons synthétisé de nouveaux copolymères bloc à base de PLA et de poloxamère ou poloxamine qui ont été filés puis tricotés pour concevoir un textile tubulaire. Ce textile tubulaire possède des caractéristiques mécaniques intéressantes pour le remplacement d'un ligament. En parallèle, a été développée une matrice poreuse à trois dimensions en collagène et glycoaminoglycanes. Cette matrice permet de favoriser l'adhésion et la prolifération cellulaire. Le renfort tricoté associé à la matrice de collagène a été implanté in vivo durant 3 mois. A 3 mois, parfaitement intégrée, la structure composite permet la formation d'un néo-tissu tout en perdant progressivement ses propriétés mécaniques
Following accidents, anterior cruciate ligament (ACL) damages are increasingly becoming a common public health problem. To comply with the demand for alternatives to current surgical treatments, we have developed ligament reinforcement with degradable biomaterials. To meet the requirement of ligament regeneration, ligament reinforcement must be strong enough to support knee physiological strains, and must degrade while allowing the new ligament regeneration. Novel block copolymers PLA- and poloxamer or poloxamine based have been synthesized which were then spun for designing a tubular knitted fabric. The tubular fabric has interesting mechanical characteristics for ligament replacement. In parallel, a collagen and glycosaminoglycans porous three-dimensional matrix has been developed. This matrix is able to promote cell adhesion and proliferation. The knitted reinforcement associated with the collagen matrix has been implanted in vivo for 3 months. Fully integrated, the composite structure allows néo-tissue formation while gradually losing its mechanical properties after 3 months

De nos jours, les patients qui ont la totalité de l'épaisseur de la peau détruite, dont l'hypoderme, disposent des solutions cliniques avec un certain nombre de limitations. Actuellement, le lipofilling est la principale solution pour la reconstruction de l'hypoderme grâce à la grande disponibilité du tissu adipeux autologue et au pouvoir de comblement de larges volumes. Cependant, le taux de résorption est de 80-90% dû à l'absence de vascularisation. L'ingénierie tissulaire peut être un outil efficace pour le développement d'une solution prometteuse pour améliorer l'efficacité du lipofilling. Cette thèse a pourobjectif de développer un scaffold poreux et résorbable par impression 3D pour soutenir la régénération vasculaire et du tissu adipeux. Les polymères synthétiques biorésorbables offrent de nombreux avantages tels que la facilité de mise en ouvre et leur adaptabilité (structure, propriétés, comportement, etc.) les rendant compatibles avec la réparation de l'hypoderme. De plus, leur association à l'impression 3D permet de créer des structures poreuses adaptées au tissu adipeux. Les travaux ont été menés sur 3 axes: le choix du matériau de conception, du design et la validation pré-clinique. Des études in vitro, avec le PLCL et le PDO, ont montré que le PLCL est plus adapté pour la conception du scaffold 3D. Le motif SCO a été choisi pour le design du scaffold 3D dont les propriétés mécaniques et la porosité sont compatibles avec les tissus mous. Ensuite, la validation pré-clinique du scaffold 3D en PLCL, sur le modèle murin, a prouvé qu'il peut être utilisé pour améliorer la survie et la vascularisation du tissu adipeux
Nowadays, patients who have had the entire thickness of their skin destroyed, including the hypodermis, have access to clinical solutions with a number of limitations. At present, lipofilling is the main solution for hypodermis reconstruction, thanks to the wide availability of autologous adipose tissue and its ability to fill large volumes. However, the resorption rate is 80-90% due to the absence of vascularization. Tissue engineering can be an effective tool for developing a promising solution to improve the efficacy of lipofilling. The aim of this thesis is to develop a 3D-printed porous and resorbable scaffold to support vascular and adipose tissue regeneration. Synthetic bioresorbable polymers offer numerous advantages, such as ease of processing and adaptability (structure, properties, behavior, etc.), making them suitable for hypodermis repair. What's more, their combination with 3D printing makes it possible to create porous structures adapted to adipose tissue. Studies were carried out in 3 axes: choice of material, design and pre clinical validation. In vitro studies with PLCL and PDO showed that PLCL was more suitable for the development of the 3D scaffold. The SCO pattern was chosen for the design of the 3D scaffold, whose mechanical properties and porosity are compatible with soft tissue. Next, pre-clinical validation of the PLCL 3D scaffold, in the mouse model, proved that it can be used to improve survival and vascularization of adipose tissue

Cette étude porte sur le développement et la caractérisation d’un biomatériau d’ostéosynthèse bioactif, biorésorbable et présentant une tenue mécanique la plus élevée possible. Il a pour vocation de favoriser la repousse osseuse tout en remplaçant temporairement les fonctions mécaniques de l’os. Le matériau, élaboré à base d’un polyacide lactique et de verre bioactif, doit pouvoir être transformé par injection moulage de manière à obtenir des formes complexes de petites tailles telles que des vis, des ancres ou des plaques d’ostéosynthèse. Le bioverre permet au matériau de se lier facilement à l’os tandis que le polyacide lactique apporte des propriétés mécaniques essentielles pour des applications impliquant des contraintes et l’aptitude à la mise en oeuvre. Des biocomposites à base du bioverre 45S5 existent déjà mais leurs applications sont limitées du fait d’interactions bioverre/polymères partiellement incomprises qui provoquent une stabilité thermique très faible. Un contrôle systématique de la dégradation thermique des matériaux a permis d’établir la matrice polymère, le procédé d’élaboration composite et la granulométrie du bioverre optimaux pour l’obtention d’un composite de référence à base de 45S5. Par la suite, le suivi in vitro de composites élaborés à partir de nouveaux bioverres a permis de mieux comprendre l’influence de la composition des bio-verres ainsi que les interactions polymère/bioverre. Ces essais ont permis d’identifier une nouvelle formulation permettant d’allier bioactivité (formation d’hydroxyapatite au bout de 15 jours dans du SBF) et dégradation in vitro minimisée. Cette formulation a présenté des propriétés thermiques et rhéologiques similaires à celle du polymère permettant une mise en forme de petites pièces par injection moulage bien plus aisée qu’avec le composite 45S5. En outre, au bout de 4 mois d’immersion in vitro dans du PBS, les propriétés mécaniques en traction de ce matériau s’approchent de celles du polymère et sont largement supérieures à celles du composite à base de 45S5
The elaboration and characterization of a bioresorbable and bioactive biomaterial with mechanical properties as high as possible for osteosynthesis applications is the purpose of this study. This biomaterial must promote bone healing while replacing temporarily its mechanical functions. It is made with a polylactic acid and a bioactive glass and it must be easy to process through plasturgy methods in order to obtain small complex shapes as screws, anchors or osteosynthesis plates. The bioactive glass enhances the bioactivity of the material allowing it to link with the bone and the polylactic acid brings good mechanical properties essential to the applications that imply stress support and process aptitude. Biocomposites elaborated with 45S5 bioactive glass already exist but their applications are limited because of poorly understood bioactive glass/polymer interactions implying a weak thermal stability. A systematic control of the thermal degradation of the materials allows to define the best polymer matrix, composite elaboration process and bioactive glass granulometry to obtain an optimized 45S5 composite which stands for reference composite. Then, the in vitro follow-up of composites made with new bioactive glasses enhances the comprehension of the influence of the composition of the bioac-tive glass as well as the polymer/bioactive glass interactions. Hence, a new optimal formulation was identified. This formulation showed bioactivity (hydroxyapatite formation after 15 days in SBF) and a minimized in vitro degradation. Moreover, it showed thermal and rheological properties similar to neat polymer’s, which allows the thermomanufacturing of small pieces easierly than with the 45S5 composite. Plus, after an in vitro degradation in PBS of 4 months, its tensile properties were close to polymers’ and largely superior to 45S5 composite’s

Les patientes atteintes d’un cancer du sein bénéficient pour la plupart d’une mastectomie, qui consiste en une ablation du sein dans le but de retirer les cellules tumorales. Cet acte chirurgical entraîne une perte conséquente de tissu et peut être alors suivi d’une opération de reconstruction mammaire afin de combler le volume manquant. Il existe aujourd’hui un certain nombre de méthodes de reconstruction, cependant toutes présentent à la fois des avantages et des inconvénients. Les recherches actuelles sont orientées vers le développement de solutions de reconstruction innovantes à partir des propres tissus des patientes. Parmi elles, la reconstruction par chambre d’ingénierie tissulaire (TEC) semble prometteuse pour reconstruire des volumes plus importants.L’objectif de ce travail de thèse est de proposer une amélioration des TEC en ayant recourt à l’impression 3D de matériaux biorésorbables. L’utilisation de polymères thermoplastiques biorésorbables permet de ne pas avoir à réaliser une seconde chirurgie après la reconstruction qui consisterait en le retrait de l’implant. De plus, utiliser l’impression 3D comme moyen de fabrication permettra à terme de proposer aux patientes des implants sur-mesure adaptés à leur morphologie et donc d’améliorer l’aspect esthétique de la reconstruction.L’étude a d’abord porté sur le choix d’un procédé de fabrication additive et d’une méthode de stérilisation pour le développement de l’implant permettant de minimiser la dégradation des biomatériaux sélectionnés. La fabrication par dépôt de filament fondu ainsi que la stérilisation par oxyde d’éthylène ont été retenues comme moyen de production de l’implant final stérile. Une étude de dégradation in vitro a ensuite été réalisée dans le but de déterminer les profils de résorption des PLGA et PLCL. Enfin, une étude in vivo a été conduite sur un modèle rat qui nous a permis de valider le concept de TEC résorbable imprimée en 3D. Les deux biomatériaux résorbables sélectionnés se sont donc montrés compatibles avec le procédé de reconstruction par chambre d’ingénierie tissulaire et ont donc permis la croissance du lambeau graisseux au cours du temps au sein de la TEC
Mastectomy is one of the most common way to treat breast cancer, it consists in the removal of breast tissue to remove tumor cells. This surgical act causes a consequent loss of tissue and can then be followed by a breast reconstruction operation to fill in the missing volume. Implant based or autologous fat grafting (fat flap or lipofilling) are some of breast reconstruction method, however they all have advantages and drawbacks. Tissue engineering chamber (TEC) using fat flap from the patient’s own tissue could be a promising solution to restore large volume of mature and vascularized adipose tissue and a therapeutic alternative to current breast reconstruction techniques.The main objective of this thesis it to improve TEC by using additive manufacturing and bioabsorbable polymers. The use of bioresorbable thermoplastic polymers eliminates the need for a second surgery, which would consist of removing the implant after breast reconstruction. In addition, using 3D printing to manufacture the TEC will allow patients to be offered tailor-made implants adapted to their morphology and therefore improve the aesthetic aspect of the reconstruction.The study first focused on the choice of an additive manufacturing process and a sterilization method for the development of the implant to minimize the degradation of the selected biomaterials. Fused Filament Fabrication (FFF) as well as ethylene oxide sterilization were chosen as means of producing the final sterile device. An in vitro degradation study was then carried out to determine the resorption profiles of PLGA and PLCL. Finally, an in vivo study was carried out on a rat model which enabled us to validate the concept of 3D-printed bioabsorbable TEC. The two selected polymers were therefore shown to be compatible with the tissue engineering chamber reconstruction process and thus allowed the growth of the fat flap over time within the TEC

Diagnostiquées à partir de douleurs pelviennes, de dysfonctionnements menstruels ou dans le cadre d’un bilan d’infertilité, les adhérences intra-utérines sont des accolements fibreux des faces internes de la cavité utérine, qui peuvent obstruer partiellement ou totalement la cavité utérine. Tout acte traumatique dans la cavité utérine est considéré comme pourvoyeurs d’adhérences post-opératoires. Pour prévenir l’apparition de ces adhérences intra-utérines, nous avons développé un dispositif médical anti-adhérentiel, résorbable et autodéployable. Pour cela, nous avons synthétisé une famille de copolymères innovants constitués de poly (acide lactique) – poly (éthylène oxyde) – poly (acide lactique) avec des propriétés de gonflement adaptés à l’application. L’évaluation biologique in vitro des copolymères a permis de démontrer l’absence de cytotoxicité et le caractère anti-adhérentiel des biomatériaux en contact avec des cellules endométriales humaines. Les études in vivo ont permis de démontrer l’efficacité du copolymère sélectionné comme barrière physique résorbable permettant la non-adhérence de tissus lésés. L’implantation du copolymère n’entraîne pas de réactions biologiques majeures dans les cornes utérines et n’altère pas la fonction de reproduction de l’animal. De plus, l’étude du déploiement du dispositif dans des utérus issus d’hystérectomies chez des patientes nous a permis de confirmer que le dispositif médical développé est adapté à la morphologie utérine
The symptoms of intrauterine adhesions are pelvic pain, menstrual abnormalities and infertility. Intrauterine adhesions result in the fibrous adherence of opposing uterine walls, which produce partial or complete obliteration in the uterine cavity. Trauma to a gravid uterine cavity is known to be the main cause of adhesions formation. In order to prevent postsurgical adhesion formation, a new anti-adhesive and resorbable medical device was developed to maintain separated uterine walls after surgical trauma. Anti-adhesive barrier was obtained from polylactic acid – polyethylene oxyde – polylactic acid triblock copolymers presenting specific swelling properties. In vitro biocompatibility and anti-adhesive effects of triblock copolymers were demonstrated using human endometrial cells. In vivo adhesion models have allowed us to confirm the anti-adhesive efficiency and the accuracy of the degradation time of a copolymer. This copolymer does not cause major biological responses after implantation in uterine horns and does not alter reproductive functions. A deployment study of the medical device in uterus of patients from hysterectomy has allowed us to demonstrate that our medical device is adapted to the uterine morphology

Ce travail de thèse porte sur la caractérisation d'un matériau composite polyacide lactique-bioverre pour application comme dispositif de réparation osseuse. Le bioverre étant trop fragile pour être utilisé seul comme dispositif de réparation osseuse, celui-ci est associé à une matrice polymère résorbable permettant d'apporter le caractère bioactif à des matériaux pouvant être mis en forme par des procédés de plasturgie. Le matériau composite polyacide lactique-bioverre est ainsi mis en forme par injection à partir de granules élaborés par voie solvant. La caractérisation des propriétés de ce matériau composite a révélé une augmentation du module élastique avec l'ajout de charges, mais une diminution des contraintes maximales admissibles et de la déformation à la rupture. Les modifications des propriétés mécaniques ont été associées à une modification des propriétés de la matrice et notamment de sa masse moléculaire. Un autre mode d'élaboration par pressage à chaud a permis de limiter la dégradation du polymère. Une meilleure maitrise de la masse moléculaire du composite serait ainsi un moyen de contrôler sa cinétique de dégradation in vivo et ainsi d'adapter ses propriétés en fonction du cahier des charges des applications visées. Dans une seconde partie, l'effet du taux de bioverre sur le caractère bioactif du composite a été évalué par immersion dans un fluide biologique de composites chargés à 20, 30 et 50% (en masse de bioverre). Un scénario de cristallisation à la surface des différents composites a ainsi été proposé. Tous les composites se sont révélés bioactifs et d'autant plus que le taux de bioverre est élevé. Le composite chargé à 50% apparait ainsi comme le matériau le plus bioactif, mais sa vitesse de dégradation est très rapide. Ce matériau étant destiné à être implanté, une étude de biocompatibilité in vitro a été menée par culture de cellules ostéoblastiques à la surface des matériaux. Enfin la biocompatibilité du composite in vivo, son caractère biorésorbable et ostéoconducteur ont été évalués par implantation du matériau composite dans les tissus musculaires et osseux de lapins. Le caractère biocompatible, bioactif et ostéoconducteur du composite chargé à 30% en masse de bioverre en fait un candidat de choix pour les applications proposées.

La thérapeutique implantaire se présente aujourd'hui comme une solution de choix pour une réhabilitation prothétique esthétique et fonctionnelle. Cependant un volume osseux minimum est nécessaire. Dans le cas d'édentement mandibulaire postérieur, certains défauts osseux ne permettent pas la mise en place d'implants sans passer par une reconstruction du volume. Les greffes osseuses verticales dans le secteur posté rieur mandibulaire sont décrites comme une procé dure complexe. Différentes techniques aboutissant à l'augmentation du volume osseux sont décrites. Elles sont toutes constituées d'un coffrage, réalisé à partir de bloc autogène, d'une membrane résorbable ou non, avec ou sans armature en titane. Dans ce coffrage est disposé un comblement composé soit d'os particulé autogène, xénogène, ou d'un mélange d'os avec des biomatériaux. Les complications décrites sont variables en fonction de la technique utilisée. Le but de ce travail est de faire le point sur les différents avantages et inconvénients de ces techniques. Pour les comparer nous ferons une revue de la littérature. Nous mettrons ensuite en avant l'intérêt de l'utilisation de l'os autogène seul par l'étude d'une série de différents cas cliniques.