Des alliages biorésorbables pourraient révolutionner le soin des fractures

Certains implants, comme les articulations artificielles, doivent rester aussi longtemps que possible intacts et stables, tandis que pour d'autres, plaques et vis par exemple, une résorption éviterait de devoir réopérer les patients pour les ôter, a indiqué l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) dans un communiqué.

L'équipe de Jörg Löffler présente dans la revue Advanced Materials des tests réalisés avec des alliages de magnésium. Par rapport aux implants chirurgicaux traditionnels en acier, titane ou polymères, ce métal présente l'avantage d'être léger, biorésorbable, et en plus de favoriser la croissance osseuse. Il est par contre trop mou pour être utilisé seul.

Actuellement, des alliages contenant de l'yttrium et du néodyme, des terres rares, sont utilisés en médecine. Mais ils sont étrangers au corps humain, peuvent s'accumuler dans d'autres organes, et les conséquences à long terme sont insuffisamment comprises, note l'EPFZ.

C'est pourquoi l'équipe zurichoise a eu l'idée de les remplacer par de petites quantités de zinc et de calcium – moins de 1% – deux autres éléments présents dans le corps humain, et résorbables comme le magnésium.

Alliages sur mesure

Grâce à la microscopie électronique en transmission, les scientifiques ont pu suivre à l'échelle de quelques nanomètres le processus de corrosion de leurs alliages plongés dans différents liquides corporels pendant quelques secondes ou plusieurs heures.

Résultat: un mécanisme jamais encore observé de "désalliage" a pu être documenté pratiquement en temps réel, soit la dissolution d'ions de magnésium et de calcium et la persistance de ceux de zinc, qui s'enrichissent (voir image).

Les chercheurs de l'EPFZ ont observé un mécanisme qui n'avait jamais été documenté auparavant: le "désalliage" d'alliages de magnésium. Soit la dissolution d'ions de magnésium (mg) et de calcium (ca) et la persistance de ceux de zinc (zn), qui s'enrichissent. [Laboratory of Metal Physics and Technology - ETH Zurich]

Ces travaux ont permis de mieux comprendre les diverses étapes de la décomposition électrochimique des métaux, et par conséquent de pouvoir en prévoir la durée.

Cela ouvre la porte à des alliages sur mesure en fonction des applications: une décomposition lente pour les stents servant à dilater les vaisseaux sanguins ou plus rapide pour les plaques et vis servant à réduire les fractures.

>> Lire: Le plus petit stent du monde développé par l'EPFZ

L'âge du patient joue aussi un rôle, notent encore les auteurs. Chez les enfants, le magnésium est résorbé beaucoup plus rapidement que chez les adultes.

ats/sjaq