De nouveaux implants osseux qui peuvent combattre l’infection
Une équipe internationale dirigée par l’université de Sydney a mis au point de nouveaux implants osseux qui réduisent simultanément l’inflammation et empêchent la formation d’un biofilm (micro-organisme), qui peut normalement entraîner des infections et une défaillance de l’implant.
Un nouvel implant organique
Les implants organiques plus sûrs mis au point par l’équipe dirigée par l’université de Sydney devraient permettre de réduire le taux d’échec des implants à moins de 1 %. Ils sont enrichis en gallium (un élément chimique sûr et hautement antimicrobien) et en défensine, une biomolécule antimicrobienne naturellement présente dans notre corps.
Les chercheurs ont ajouté le gallium et la défensine à l’acide poly-lactique (PLA), un matériau d’implantation couramment utilisé. Le PLA est un plastique biodégradable, dérivé de ressources renouvelables telles que l’amidon de maïs, le tapioca ou la canne à sucre.
Le gallium a été ajouté à l’aide d’un accélérateur de particules mégavolt au Centre for Accelerator Science de l’Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) – des ions de gallium ont été injectés dans les couches de surface de l’implant.
« C’est fantastique de voir des physiciens et des scientifiques spécialisés dans les biomatériaux travailler ensemble pour concevoir les matériaux du futur pour cette application inspirante », a déclaré le Dr Ceri Brenner, responsable du Centre for Accelerator Science de l’ANSTO.
Le gallium permet de combattre les infections
« Le gallium est un agent qui peut être utilisé pour combattre les infections », a déclaré l’auteur principal, le professeur Wojciech Chrzanowski, du Nano Institute de l’université de Sydney. « Le gallium ressemble au fer et peut exploiter le besoin en fer des bactéries pour les inciter à l’absorber. Une fois à l’intérieur des cellules bactériennes, le gallium les détruit. »
« Ainsi, dans le cas des implants osseux, qui sont très sensibles aux infections lorsque des substances étrangères sont introduites dans l’organisme, le gallium est une substance très efficace. La défensine, une sorte de protéine, est également active contre les bactéries (ainsi que les champignons et certains virus) et constitue un élément naturel de notre système immunitaire », a-t-il ajouté.
Une réduction de près de 90 % du taux de bactéries
Ensemble, le gallium et la défensine ont réduit de près de 90 % le taux de bactéries de surface sur les os, par rapport à un implant témoin. De plus, la défensine et le gallium ont réduit l’inflammation à long terme de 45 %, en diminuant la réaction des cellules immunitaires à l’implant. Les surfaces osseuses ont toutefois montré une augmentation de l’inflammation à court terme, qui est censée amorcer la guérison.
Kamini Divakarla, étudiant en doctorat à l’Université de Sydney et codirecteur de cette recherche, a déclaré : « comme nous avons utilisé du PLA biodégradable, ce revêtement se dégradera lorsqu’il aura rempli son rôle de prévention des infections. »
Tester cet implant avec différentes souches de bactéries
La prochaine étape pour les chercheurs sera de tester ce nouvel implant en utilisant des souches de bactéries résistantes aux antibiotiques et de s’assurer qu’ils favorisent la formation et la guérison osseuses.
Cette recherche a été publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces.
Source : University of Sydney
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