Un nouvel hydrogel imitantย le cartilage pourrait rendre les opรฉrations du genou plus faciles et plus efficaces.
Selon des scientifiques, un tout nouveau matรฉriau de type hydrogel qui imite le cartilage, pourrait rendre les opรฉrations des genoux bien plus simples ร effectuer, en amรฉliorant รฉgalement l’efficacitรฉ sur le long terme : en effet, cet hydrogel est imprimable en 3D et peut รชtre ajustรฉ de maniรจre prรฉcise pour chaque genou, de faรงonย individuelle.
La nouvelle recherche se concentre sur les deux amortisseursย vitaux enย fibrocartilage situรฉs ร l’intรฉrieur du genou, connus sous le nom deย mรฉnisques, afin de pouvoir les remplacer en cas de besoin. Mais afin que l’opรฉration soit un succรจs, le corps humain nรฉcessite un matรฉriau ayant les bonnes propriรฉtรฉs ainsi qu’une forme adรฉquate.
Il s’agit d’un dรฉfi que les scientifiques de l’Universitรฉ de Duke ont dรฉcidรฉ de surmonter, en dรฉmontrant qu’un hydrogel appropriรฉ imitant le cartilage pouvait รชtre crรฉรฉ par une imprimante 3D.
Les blessures aux genoux sont souvent complexes et trรจs problรฉmatiques, alors si cet hydrogel pouvait รชtre reproduit sur une plus grande รฉchelle,ย les chirurgies associรฉesย seraient bien plus simples et moins onรฉreuses ร l’avenir.ย ยซ Il est trรจsย facile maintenant pour quiconque d’imprimer en 3D quelque chose d’assez proche, de par ses propriรฉtรฉs mรฉcaniques, du cartilage, le tout lors d’un processus relativement simple et peu coรปteux ยป, explique l’un des chercheurs, Benjamin Wiley.
Chacun de nos genoux possรจde deux mรฉnisques (un mรฉnisque interne et un mรฉnisque externe). Le mรฉnisque est un cartilage situรฉ entre le fรฉmur et le tibia mais ne s’interpose pas complรจtement entre ces deux os, laissant donc persister un contact entre le cartilage du fรฉmur et du tibia. En plus de son rรดle d’amortisseur, il sert de cale, stabilisant le genou. Les lรฉsions mรฉniscales entraรฎnent une marche douloureuse et augmentent les risques d’arthrose.
Le problรจme est que les implants d’aujourd’hui ne sont pas aussi solides ou รฉlastiques que les vrais mรฉnisques, et n’aident parfois en rien ร la guรฉrison du genou.ย De plus, le mรฉnisque est composรฉ de deux couches complรฉmentaires (un milieu plus rigide et une couche extรฉrieure souple), ce qui complique encore plus les tentatives de dรฉveloppement d’un matรฉriau adรฉquat, pouvant รชtre imprimรฉ en 3D ร partir d’un seul et mรชme matรฉriau.
Afin d’y parvenir, les scientifiques ont combinรฉ un hydrogel solide et un hydrogel extensible, afin de tenterย d’obtenir un matรฉriau aussi similaire que possible au cartilage. L’รฉquipe a รฉgalement ajoutรฉ une argile nanoparticulaire, afin de permettre une certaine souplesseย lors de l’application de contraintes mรฉcaniques, mais รฉgalement afin de rendre le durcissement du matรฉriau plus rapide.ย ยซย Les deux rรฉseaux sont tissรฉs l’un dans l’autre ยป, explique un autre membre de l’รฉquipe, Feichen Yang.ย ยซ Et cela rend ce matรฉriau extrรชmement solide ยป, ajoute-t-il.
Les scientifiques se penchent de plus en plus sur l’idรฉe d’utiliser des hydrogels comme celui-ci pour remplacer le cartilage.ย ยซ La forme est un รฉlรฉment important pour le mรฉnisque ยป, explique Wiley.ย ยซ Celui-ciย estย soumisย ร une importanteย pression, et si il ne convient pas parfaitement au niveau de la forme, il pourrait glisser, รชtre invalidant ou trรจs douloureuxย ยป, ajoute-t-il.
Le processus d’impression 3D. Crรฉdits : Feichen YangGrรขce ร la tomographie par ordinateur (CT) ou l’imagerie par rรฉsonance magnรฉtique (IRM), les mรฉdecins peuvent dรฉterminer la maniรจre dont les implants doivent รชtre conรงus, puis transmettre ces informations ร une imprimante 3D.
Les chercheurs admettent que le domaine de recherche est encoreย ยซ nouveau ยป, mais la dรฉmonstration rรฉvรจleย l’รฉnorme potentiel des hydrogels et pourrait fortement simplifier ces lourdes opรฉrations ร l’avenir.ย En effet, nous savons ร prรฉsent qu’il est possible de dรฉvelopper grรขce ร des impressions 3D, des hydrogels ayant des propriรฉtรฉs similaires ร celles du cartilage.
Grรขce aux futures recherches dans ce domaine, desย matรฉriaux imprimables encore plus proches des tissus humains pourraient รชtre dรฉveloppรฉs. ยซ J’espรจre que le fait de dรฉmontrer la facilitรฉ avec laquelle cela peut รชtre fait, inspirera beaucoup d’autres chercheursย intรฉressรฉes par la crรฉation d’hydrogels plus rรฉalistesย ยป, conclut Wiley.