Revêtements de diamant sur des dispositifs médicaux implantables

Porteur : Fabien Bénédic

Problématique

Les alliages de titane présentent un ensemble de propriétés – biocompatibilité, légèreté, faible densité, excellente résistance à la corrosion et faible module d’élasticité – qui les rend très intéressants pour la conception de dispositifs médicaux implantables comme les implants dentaires, les prothèses articulaires, les stents cardiovasculaires et les dispositifs de fixation vertébrale.

Cependant le titane est sensible à l’usure qui peut être due à des micromouvements entre le fût osseux et l’implant. Ainsi, après quelques années d’implantation, du fait de leur état de surface, ces implants peuvent induire des risques d’infection ou de descellement aseptique (perte de fixation) par suite d’une réaction inflammatoire conduisant à l’altération du tissu osseux situé au niveau de l’implant. Ces complications peuvent conduire à l’obligation d’une nouvelle intervention chirurgicale.

Objectifs du projet

Afin d’éviter les risques ci-dessus et d’accélérer l’ostéointégration, plusieurs méthodes de traitement de surface sont réalisées, telles que la modification de la surface via des méthodes chimiques et physiques ou les revêtements physiques ou chimiques de la surface (traitements par laser, oxydation thermique,..). Qui plus est on sait que la nanorugosité de la surface de l’implant améliore l’adhérence des cellules et leur prolifération donc le lien os/implant.

Le diamant, en raison de sa dureté exceptionnelle (4 fois celle du titane), de son faible coefficient de friction (de l’ordre de 0,03) et de son excellente biocompatibilité peut être envisagé comme matériau pour revêtir les implants afin de s’affranchir des problèmes précités si on contrôle la rugosité.

L’objet du présent projet, en lien avec le laboratoire CSPBAT, est de revêtir par plasmas des implants 3D de formes complexes d’une couche de diamant uniforme sur toute la surface possédant une rugosité, une résistance à l’usure, une dureté et une biocompatibilité adéquates.

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Institut Galilée

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