Synthèse, caractérisation et évaluation biologique d'apatites phosphocalciques carbo silicatées

• Main Author: Boyer, Antoine
• Language: fra
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne 2014
• Subjects: [SDV:BIO] Life Sciences/Biotechnology; [SDV:BIO] Sciences du Vivant/Biotechnologies; [INFO:INFO_BT] Computer Science/Biotechnology; [INFO:INFO_BT] Informatique/Biotechnologie; Substituts osseux; Hydroxyapatites carbo-silicatées; Synthèse; Stabilité thermique; Frittage; Evaluation biologique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068540; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/06/85/40/PDF/boyer-antoine-diff.pdf

La substitution ionique apparait comme une des possibilités pour moduler la bioactivité de l'hydroxyapatite (HA), matériau couramment employé comme substitut osseux. L'incorporation simultanée d'ions carbonates et silicates dans la structure apatitique pourrait permettre de coupler les propriétés de résorption et de dissolution des apatites carbonatées avec le rôle métabolique important du silicium dans le tissu conjonctif.Des poudres d'hydroxyapatites phosphocalciques substituées en carbonates et en silicates de formule Ca10 x+y(PO4)6-x-y(CO3)x(SiO4)y(OH)2-x+y (avec 0 ≤ y ≤ x ≤ 2 et x+y ≤ 2, C Si HA), ont été synthétisées par précipitation en milieu aqueux. L'originalité de cette synthèse réside essentiellement dans l'emploi de réactifs parfaitement solubles et miscibles dans l'eau. L'incorporation des carbonates et des silicates en substitution des phosphates a lieu dès la précipitation. Les poudres obtenues sont monophasiques, cristallines et de structure apatitique.Les caractérisations physico-chimiques des poudres ont mis en évidence l'existence d'interactions entre les carbonates (A et B) et les silicates au sein de la maille apatitique. La décarbonatation des sites B, synonyme de décomposition de la phase C-Si-HA, a pu être décalée à de plus hautes températures avec l'emploi du CO2 comme atmosphère de calcination. Le frittage de céramiques denses et monophasiques en C Si HA destinée à une première évaluation biologique a donc été possible. La culture in vitro de cellules souches mésenchymateuses C3H10T1/2 à la surface de céramiques de composition C0,8 Si0,4 HA a mis en évidence leur biocompatibilité et des propriétés ostéoconductives équivalentes à celles de l'HA.