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les biomatériaux

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by

ben nasrallah oumaima

on 29 October 2014

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Transcript of les biomatériaux

les biomatériaux

ayant pour rôle principale de remplacer une ou plusieurs fonctions d'un organe
par exemple le remplacement des valves du cœur

Les champs d'application des biomatériaux

Revêtements par des éléments métalliques
: Les éléments métalliques constituent aussi des agents antimicrobiens très efficaces sur les bactéries .
2 .Traitements de surface des biomatériaux :
3-LE GREFFAGE CHIMIQUE DE POLYMERES
ANTIBACTERIENS SUR DES SURFACES DE BIOMATERIAUX

définition
Selon la définition de Chester (1981), il s'agit de tout matériau non vivant utilisé dans un dispositif médical et visant à remplacer ou traiter un tissu, organe ou une fonction
Bioactif :
capable d'avoir une interaction forte avec l'environnement dans lequel il est implanté

Le revêtement de prothèses de hanche par une couche d'hydroxyapatite (partie minérale de l'os) qui améliore la biocompatibilité et l'intégration de l'implant dans le site osseux.

plan
Introduction
Définition
Champs d’application des biomatériaux
Types de biomatériaux
Infections microbiennes des biomatériaux
Solutions pour les infections microbiennes des biomatériaux
Conclusion


OPHTALMOLOGIE
:
-Lentilles de contact:
Odontologie et stomatologie :
Cardiovasculaire:

Chirurgie orthopédique :

-Orthodontie:
Type de biomatériaux :
Métaux :

Les métaux utilisés comme biomatériaux ont des limites d’élasticité et des résistances à la rupture élevées. Ils sont conçus pour résister à la corrosion.

les polymères
Les polymères sont bien adaptés aux applications biomédicales en raison de la grande diversité de leurs propriétés:
• Flexibles ou rigides
• Résistant à l’adhérence de protéines ou au contraire modifiés pour encourager leur adhérence
• Biodégradables ou permanents
• Peuvent avoir des formes très complexes

Matériaux naturels:

La synthèse des matériaux naturels est réalisée par un organisme ou une plante. Par conséquent, ils sont en général plus compliqués structurellement et chimiquement que les matériaux synthétiques.
Avantages: faible incidence de toxicité ou d'inflammation.
Incenvénient: le cout lié à la difficulté de les produire et de les isoler
Matériaux composites:

Les matériaux composites consistent en deux ou plusieurs parties distinctes. Bien qu’un matériau pur peut être composé de sous-unités distinctes (grains ou molécules), le terme composite est réservé aux matériaux consistant en constituants distincts chimiquement, séparés par une interface.

Soudure de vertèbres et racines dentaires.
Plaques et vis de métal (fractures en orthopédie, images RX
– Prothèses de hanche et de genou (métal + UHMWPE).
Céramique et verre :

Contrairement aux métaux, dont les atomes sont faiblement liés et capables de se déplacer, les céramiques sont sous forme d’atomes fortement liés sous formes composées.

Certains types de céramiques, de verres et de composites ont la capacité très intéressante de favoriser l’adhésion directe de l’os. Ces céramiques « bioactives » sont précieuses pour les applications orthopédiques. L’adhésion de l’os se fait via une couche de phosphate de calcium qui se forme en surface du biomatériau.
Articulation artificielle de la hanche où certains composants de polymère et de métal ont été remplacés par des céramiques (renfort de l’adhésion et augmentation de la durabilité).
Sulfate de calcium utilisé comme greffe d’os synthétique lorsque la quantité d’os du patient ou d’un donneur n’est pas suffisante.
Bioinerte :
introduction
Les biomatériaux représentent une des grandes avancées thérapeutiques de ces quarante dernières années. Définis comme des matériaux travaillant sous contrainte biologique, voués au remplacement d'une fonction ou d'un organe, ils sont présents dans de très nombreuses stratégies thérapeutiques.

-Reconstruction maxillo-faciale
- Prothèses articulaires :hanche, coude, genou, poigne..
-Matériaux de comblement osseux injectables
implant
Valves cardiaques

cœur artificiel

Les composites sont spécialement adaptés aux biomatériaux qui nécessitent une combinaison de propriétés: remplacement complet d’articulations, plaques de renfort osseux, amalgame dentaire

1. Imprégnation par les antibiotiques :
Les antibiotiques sont des agents chimiques, synthétisés par des microorganismes vivants (champignons ou bactéries), exerçant un pouvoir destructeur sur une bactérie tout en étant dépourvus de toxicité vis-à-vis des autres cellules animales
• l’épuisement de l’antibiotique présent en surface du fait de sa libération dans l’organisme.
• l’apparition de phénomènes de résistance chez certaines bactéries.

inconvénient
Revêtements par des polymères antibactériens
: Les revêtements en polymères tels que le Téflon, les silicones ou les hydrogels ont amélioré d’une manière remarquable la biocompatibilité lors d’une implantation.

Cette stratégie consiste à lier chimiquement des agents antibactériens sur la surface d’un biomatériau. De ce fait, la stabilité chimique et thermique ainsi que la longévité sont grandement améliorées en comparaison d’un revêtement classique.
** Les polymères antibactériens :
les polymères bactéricides
les polymères à propriétés d’anti-adhésion :
**Les polymères biocides :
**Les polymères à propriétés d’anti-adhésion :
4. Les stratégies de greffage des polymères antibactériens sur des surfaces de biomatériaux :

**La méthode de greffage covalent « grafting from
Cette méthode de greffage permet donc d’optimiser la densité de greffage de polymères antibactériens en surface et de maximiser les effets antiadhésifs ou bactéricides voulus.

Afin de pallier ces problèmes, plusieurs stratégies sont proposées et/ou sont encore à l'étude; parmi celles-ci :

l'imprégnation d'antibiotiques ou d'héparine
le greffage de polymères bioactifs présentent des solutions réellement prometteuses.

Infections microbiennes des biomatériaux
Un biomatériau utilisé à des fins médicales est soumis à de nombreuses contraintes.

La santé du patient -> la prothèse ou l’implant ne doit pas susciter:
Infection
Réaction inflammatoire 
Rejet (tolérance immunitaire)
Rejeter dans l’organisme des substances toxiques ou cancérigènes

Les infections bactériennes sur matériels prothétiques implantés:

Problèmes majeurs de santé publique
Premières causes de bactériémies nosocomiales


Responsables d’une mortalité non négligeable

Ces infections ne répondent pas toujours au traitement classique par les antibiotiques

explantation de la prothèse nécessaire pour éradiquer l'infection.

Bactéries adhérées sur une prothèse en titane

Bactéries adhérées sur un implant

De quoi dépend l’adhérence bactérienne ?
Propriétés physicochimiques de la surface

Nature de la souche

Facteurs de l’hôte


**La méthode de greffage covalent « grafting to » :

La méthode de greffage covalent « grafting to » consiste à faire réagir un polymère antibactérien préalablement synthétisé directement sur la surface d’un substrat Contrairement à la méthode « grafting from », le polymère antibactérien est synthétisé en tout premier lieu.
conclusion
Pendant de nombreuses années le développement des biomatériaux a été focalisé sur la synthèse ou l’utilisation de produits inertes avec l’objectif principal d’une biotolérance au niveau des sites d’implantation. L’orientation actuelle est de profiter des progrès considérables du génie tissulaire pour concevoir et optimiser des systèmes hybrides, associant des matériaux inertes et des matrices cellulaires vivantes, avec la perspective d’une amélioration fonctionnelle déterminante
Ben nasrallah Oumaima
Aouissaoui

Asma
Bouattour Arij
Tlili Chaima
les solutions
Merci pour votre attention
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