Evaluation de biocompatibilité et d’efficacité biomécanique d’implants en titane chez le lapin

Ce projet vise à réduire les problèmes liés aux implants métalliques utilisés dans les os, comme les implants dentaires ou les prothèses de hanche. Ces implants servent à remplacer une articulation, combler des pertes osseuses ou stabiliser des fractures. Actuellement, les échecs d’implants sont encore trop fréquents et difficiles à prévoir. Ces échecs nécessitent des opérations supplémentaires qui présentent des risques, causent de la douleur et entraînent des coûts importants. Premier objectif : Améliorer les implants. Il est important de travailler sur l’amélioration de la surface du titane (un métal compatible avec le corps) pour que les implants s’intègrent mieux dans l’os. Les implants actuels présentent certaines limites qui doivent être surmontées. Deux modifications de la surface des implants sont étudiées : • L’ajout de polymères qui réduisent le risque d’infection • Un revêtement en diamant pour augmenter la durée de vie des implants. Avant d’utiliser ces implants chez les humains, leur efficacité doit être confirmée. Deuxième objectif : Mieux comprendre la régénération osseuse. Aujourd’hui, il n’est pas possible de reproduire par ordinateur la façon exacte dont l’os interagit avec l’implant. Pour concevoir de meilleurs implants, nous devons étudier comment ils se comportent dans des conditions réelles. En développant des modèles informatiques il est possible d’identifier les facteurs qui déterminent le succès d’un implant. Pour vérifier que ces modèles sont corrects, il est nécessaire d’avoir des données expérimentales fiables.

Ce projet vise à améliorer les connaissances sur le comportement des implants en titane dans l’os et à produire des bénéfices pour les patients, les hôpitaux, l’industrie médicale et les services publics. Trois avancées principales sont attendues: 1. Faire progresser la recherche fondamentale en implantologie osseuse. En tant que chercheurs, il est important de comprendre pourquoi certains implants en titane s’intègrent bien dans l’os et d’autres non. À court terme, ce projet permettra d’identifier les facteurs qui déterminent le succès d’un implant, comme le contact avec l’os et la résistance à l’arrachement. À moyen terme, ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des cellules osseuses dans la zone autour de l’implant et l’importance de certaines protéines, ainsi que l’évolution des propriétés mécaniques pendant que l’os se remodèle autour de l’implant. À long terme, cette recherche pourrait permettre de développer des méthodes qui réduisent le besoin de tests sur les animaux, et les connaissances seront transférées vers l’industrie médicale. 2. Améliorer la conception et les performances des implants. Ce projet va tester deux nouveaux types d’implants avec des avantages précis : créer des implants qui durent plus longtemps, ce qui réduit le besoin de les remplacer et améliorer les propriétés qui combattent les bactéries pour diminuer le risque d’infection autour de l’implant. Ces améliorations auront des effets positifs pour les patients – moins d’opérations supplémentaires seront nécessaires – et également le système de santé – les coûts des soins médicaux seront réduits. À long terme, ce projet permettra de transférer les découvertes vers les entreprises qui fabriquent des implants médicaux. Cela encouragera l’innovation dans la conception des implants et dans les méthodes de fabrication. 3. Développer des outils pour aider les chirurgiens. À court terme, les résultats de ce projet pemettront de fournir aux chirurgiens des informations précises pour choisir les implants les plus adaptés à chaque situation. À moyen terme, ces travaux aideront au développement de techniques pour suivre l’intégration des implants, comme l’échographie qui permet d’évaluer la stabilité de l’implant. À long terme, ces avancées devraient contribuer à réduire les dépenses de santé publique liées aux complications des implants.

Implantation de max 4 implants dans les 2 fémurs et les 2 tibias sous anesthésie générale et locale une fois, durée 60 min. Administation de marqueurs flurorescents sur animal vigile, 3 fois (à 2 semaines puis 4 semaines d’intervalle), durée 3 min à chaque fois.

Les potentielles nuisances associées à cette procédure sont les suivantes : Concernant l’alimentation, les animaux peuvent présenter une diminution d’appétit due à la douleur, au stress généralement limitée au 24h post-chirurgie. La mobilité peut également être réduite limitant l’accès à la nourriture et à l’eau. Cette mobilité réduite peut également limiter la capacité des lapins à se toiletter correctement, notamment les membres postérieurs dans les 2-3 jours post-chirurgie. En termes de confort, les lapins peuvent ressentir des douleurs post-opératoires aiguës ou chroniques. Une infection de la plaie, une fracture osseuse ou une luxation articulaire au niveau du genou restent possibles bien que rares. Enfin, les manipulations, les interventions pré et post-opératoires, l’anesthésie et le réveil peuvent provoquer de l’anxiété, du stress ou de la peur de façon transitoire chez les animaux.

Afin de caractériser la cicatrisation osseuse, la mise à mort de l’ensemble des animaux du projet est nécessaire afin de prélever les os et les implants impliqués.

Le lapin Néo-Zélandais blanc mâle, jeune adulte représente le « gold standard » pour la recherche sur les implants osseux. Anatomiquement, son fémur et son tibia offrent des dimensions adaptées aux implants testés, avec une architecture osseuse similaire à celle de l’humain. Son métabolisme osseux est 3-4 fois plus rapide que chez l’humain, permettant d’observer l’intégration complète en quelques semaines. À ce stade de développement, la maturité squelettique est atteinte, offrant un équilibre optimal entre formation et résorption osseuse.