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Sciences des matériaux
/ 25-11-2022
Chaigneau Louis
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Les matériaux utilisés en médecine régénératrice appelés biomatériaux, appartiennent aux familles génériques des métaux, céramiques et verres (inorganiques ou organiques). A l’usage, ces matériaux peuvent se présenter sous formes massive monolithique ou poreuse, macro ou micro structurée. Dans le cas de notre étude, c’est la substitution osseuse qui est visée comme utilisation potentielle. La fabrication additive (FA) est une nouvelle approche pour la synthèse de matériaux qui permet de créer des pièces ou des prototypes directement à partir d'un fichier de conception assistée par ordinateur. La FA est ainsi très prometteuse, notamment pour les applications cliniques spécifiques adaptées à chaque patient. Deux méthodes distinctes de FA ont alors été choisies et développées pour la production de biomatériaux vitreux. La méthode de FA de fusion sur lit de poudre utilisant la source laser CO2 a été développée pour la synthèse et la mise en forme de verre de silicates sodo-calcique bioactifs. A l’aide de cette méthode, le frittage réactif a permis la mise en forme d’objets 3D qui ne présentent pas de cytotoxicité pour les cellules osseuses ou endothéliales. Enfin, la croissance de cellules osseuses a été confirmée à la surface de ces objets macroporeux après dix jours de culture. La méthode de FA extrusion de matière a été employée pour la synthèse de composites polymère-verre. L’interaction délétère du bioverre (45S5) vis-à-vis de la tenue mécanique du PLA (polymère thermoplastique d’acide poly-lactique) a été réduite par l’application d’une couche mince d’or sur les particules de verre bioactif. De même, la formation d’une couche de phosphate de calcium source d’hydroxyapatite (HAp) a été révélée à la surface du composite après immersion dans une solution de SBF (simulated body fluid). La mise au point et l’optimisation de ces deux méthodes de FA ont démontré ou confirmé la possibilité de produire à façon des biomatériaux vitreux.
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