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Impression 3D : reconstituer des os longs

Des chercheurs de l’University of Arizona étudient comment reconstituer des segments d’os longs à l’aide de l’impression 3D. Tous les os cassés ne guérissent pas. Mais John A. Szivek, un scientifique de l’Université de l’Arizona, espère remédier à ce problème en combinant impression 3D et cellules souches adultes.

« Imaginez un impact qui fait éclater la moitié d’un os long et l’empêche de le remettre en place. Aucun traitement chirurgical actuel ne peut garantir la guérison de ce type de blessure, a expliqué John A. Szivek. C’est un très gros problème pour l’armée, où des explosions ou des blessures au combat peuvent causer de gros défauts osseux ».

Pour lancer une étude visant à déterminer comment remédier aux fractures osseuses, cet ingénieur en biomédecine et professeur de chirurgie orthopédique a reçu une subvention de deux millions de dollars du département américain de la Défense.

Avec l’aide de partenaires cliniques du département de chirurgie orthopédique de l’University of Arizona, le laboratoire du Dr Szivek envisage d’imprimer en 3D des structures – en fait, des cadres en forme d’os en plastique – pouvant remplacer des segments d’os volumineux, manquants ou brisés. Ces structures seront remplies de particules de calcium et de cellules souches adultes, deux éléments clés permettant une guérison et une croissance osseuse beaucoup plus rapide. Une fois implantée, la structure servira de modèle pour la croissance de l’os.

Des études pilotes menées dans le laboratoire du Dr Szivek ont montré que cette technique fonctionnait bien. « Nous avons atteint la formation osseuse complète en couvrant un important défaut osseux en quelque trois mois. Nous souhaitons maintenant accélérer encore le processus de guérison », a-t-il affirmé.

L’équipe vérifiera si un exercice précoce dans le processus de guérison peut aider à accélérer la guérison et le rétablissement. « Des études ont montré que l’exercice fait croître vos os, alors peut-être que nous pouvons faire en sorte que les os de nos échafauds grandissent encore plus rapidement avec l’exercice », a déclaré le Dr Szivek. Pour tester cette théorie, les implants 3D seront dotés de minuscules capteurs capables de transmettre sans fil une activité physique. Ces capteurs analyseront la charge, ou le poids appliqué sur la structure, et pendant combien de temps.
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