Il existe désormais un gel de cartilage artificiel suffisamment puissant pour les genoux

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Gel cartilage genoux

Il n’est pas surprenant que les scientifiques aient eu du mal à trouver un substitut artificiel au cartilage naturel du genou : il s’agit d’une substance biologique étonnante qui combine les propriétés d’un coussin souple et d’une barrière résistante pour protéger les articulations de nos jambes actives.

Mais il semble que nous soyons arrivés à une avancée attendue depuis longtemps, les chercheurs pensent avoir enfin mis au point un matériau qui correspond au cartilage présent dans notre corps, et qui pourrait être utilisé comme substitut après des blessures ou pendant le viellissement.

« Nous avons entrepris de fabriquer le premier hydrogel qui possède les propriétés mécaniques du cartilage », explique le chimiste Ben Wiley de l’université de Duke.

Un nombre important de personnes pourraient bénéficier d’une telle solution, puisque plus de 790 000 remplacements de genoux sont effectués chaque année aux États-Unis. Actuellement, ces remplacements qui impliquent une chirurgie assez invasive, peuvent ne durer que quelques décennies avant de devoir être à nouveau remplacés.

Imaginez que vous puissiez remplacer uniquement le cartilage usé ou endommagé, au lieu de devoir arracher toute l’articulation du genou.

Comme pour les autres hydrogels, les principaux ingrédients de ce nouveau matériau sont des polymères qui absorbent l’eau : dans ce cas, un polymère composé de brins de type spaghetti, entrelacés avec un autre polymère moins flexible et qui ressemble davantage à un panier. Un troisième polymère, fait de fibres de cellulose, agit comme un filet qui maintient tout ensemble.

Lorsque le matériau est étiré, c’est le troisième polymère qui maintient le gel intact. Lorsqu’il est pressé, les polymères un et deux, avec des charges négatives sur toute leur longueur, se repoussent et se collent à l’eau, de sorte que la forme originale peut être restaurée.

L’hydrogel a obtenu les meilleures notes dans ces deux catégories cruciales, l’étirement et l’écrasement, et a montré de meilleures performances que les autres hydrogels existants. Lors d’un essai de 100 000 tirages répétés, le cartilage artificiel a tenu le coup ainsi que le matériau poreux en titane utilisé dans les implants osseux.

« Seule cette combinaison des trois composants est à la fois flexible et rigide et donc résistante », explique le spécialiste des matériaux Feichen Yang, également de l’université de Duke.

Lors de tests où l’hydrogel a été frotté contre du cartilage naturel un million de fois, il a été démontré qu’il était tout aussi résistant à l’usure que le vrai, et plus durable que le cartilage artificiel utilisé aujourd’hui dans les opérations du gros orteil.

Toutefois, les chercheurs estiment que l’approbation de ce nouvel hydrogel pour l’utilisation chez l’homme pourrait prendre jusqu’à trois ans.

Jusqu’à présent, la non-toxicité de l’hydrogel n’a été testée que par rapport à des cellules cultivées en laboratoire. L’étape suivante consiste à voir s’il peut être transplanté en toute sécurité sur des moutons, et ce n’est qu’après que des essais sur des personnes réelles pourront commencer.

Mais le nouveau matériau s’avère finalement très prometteur pour les personnes souffrant de douleurs au genou : elles pourraient un jour être en mesure de remettre une articulation en état de marche, sans que le cartilage de remplacement ait à subir de longs délais de récupération ou une courte durée de vie. Il devrait être utile jusqu’à ce que nous apprenions à faire repousser notre propre cartilage, au moins.

Ces recherches ont été publiées dans la revue Advanced Functional Materials.

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