La bioinspiration pour réparer les os brisés
Les os, en particulier les grands os, ne peuvent pas guérir d'eux-mêmes lorsque les défauts atteignent une taille critique. Les thérapies à ce jour comprennent des greffes osseuses ou des substituts. Plus récemment, le génie tissulaire à l'aide de supports ensemencés avec des cellules pour la formation des tissus a montré un grand potentiel. Pour la régénération osseuse, les supports imitent la matrice extracellulaire naturelle (MEC) et jouent un rôle important dans le guidage de l'adhésion cellulaire et la prolifération. Le projet STUFFOR a mis au point de nouveaux supports 3D acellulaires multifonctionnels pour la régénération osseuse et la vascularisation. Permettant la régénération des tissus osseux, l'équipe a étudié leurs progrès dans un modèle de lapin avec des défauts osseux. La préparation des supports à plusieurs facettes impliquait l'utilisation de nanofibres électrofilées pour une grande surface à rapport volumétrique, une porosité élevée et des propriétés mécaniques similaires à la MEC des tissus naturels. Des produits chimiques actifs ont été intégrés et l'ensemble de la structure a fourni les exigences biologiques, physiques et mécaniques pour les expérimentations animales sur la régénération osseuse. À l'aide de matériel optimisé et de la nouvelle technique opale inversée, les scientifiques ont produit des microsphères de gélatine de taille contrôlable comme les porogènes, les structures servant à faire les pores dans le support. Des supports nanofibreux du diamètre adéquat ont été fabriqués avec succès par électrofilage. Les supports hybrides 3D nouvellement construits ont ensuite été modifiés pour des tests in vivo. Transplantés dans le lapin modèle aux endroits défectueux, les supports sur mesure ont été contrôlés au niveau des changements osseux. La diffusion comprenait la présentation des travaux à la conférence du 10e congrès mondial des biomatériaux à Montréal et à une réunion annuelle de la médecine d'urgence. Une future coopération entre la Keele University et la Xuzhou Medical University est imminente en raison de visites académiques. Tous les supports STUFFOR peuvent être fabriqués et sont extensibles pour commercialisation. Les résultats des recherches du projet ont généré une base de connaissances pour poursuivre les recherches sur la manière de réparer les os fracturés avec d'importants avantages socio-économiques pour nos populations vieillissantes.
Mots‑clés
Os, vieillissement, défaut osseux, échafaudage, STUFFOR
