La réparation des os n’a généralement pas connu de succès avant la fin du 19ème siècle. Jusqu’à présent, il y avait peu d’options pour réparer de graves blessures osseuses. La plupart des matériaux n’ont pas la fonctionnalité de l’os et ne permettent pas aux vaisseaux sanguins de se développer à travers eux.
Les matériaux de réparation comme l’argile étaient couramment utilisés mais échouaient souvent. En 1892, les médecins ont commencé à utiliser le gypse, le sulfate de calcium, comme premier matériau de substitution osseuse efficace. De nos jours, la réparation des os est beaucoup plus simple et moins risquée, mais la réparation des dégâts osseux à grande échelle reste un défi.
Les médecins d’aujourd’hui utilisent le phosphate octocalcique (POC) en tant que matériau de remplacement osseux. C’est un précurseur du tissu osseux et une option logique pour la réparation osseuse.
Cependant, les médecins ne peuvent toujours pas évaluer sans ambiguïté l’étendue complète des lésions osseuses par une analyse radiographique. Cela peut rendre difficile de prédire précisément les délais de guérison et autres pronostics pour les patients.
Dans une étude récemment publiée dans Communications Chemistry, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) a incorporé une molécule fluorescente, l’acide pyromellitique, dans le POC. Lorsqu’elle sera utilisée dans la pratique clinique, cette modification avancée du POC améliorera les analyses de diagnostic et les prévisions de résultats thérapeutiques.
« Nous avons incorporé l’acide pyromellitique par une réaction d’hydrolyse avec du phosphate dicalcique dihydraté. La caractérisation analytique etl’analyse informatique ont confirmé que nous avons préparé notre matière cible. » A expliqué Taishi Yokoi, auteur principal de l’étude.
Son approche synthétique nous a permis d’éviter la formation de sels non désirés, des carboxylates de calcium qui entraveront autrement la fonctionnalité complète de l’acide pyromellitique. En adaptant soigneusement le pH et les concentrations d’acide pyromellitique pendant la synthèse, les chercheurs ont pu optimiser l’incorporation de ce dernier dans le POC.
«Nous avons constaté que 81 % du monohydrogène phosphate de l’POC était remplacé par l’acide pyromellitique », explique l’auteur principal Masakazu Kawashita. « Ceci est important pour que l’acide pyromellitique aide à connecter différentes couches inorganiques en un tout intact, et facilite la réparation complète. »
Le matériau de substitution de l’os amélioré par les chercheurs était bleu vif, bien plus lumineux que l’acide pyromellitique lorsqu’il n’est pas mélangé à des précurseurs osseux. Cela ouvre une possibilité évidente d’analyse visuelle en temps réel et aidera les médecins à prédire l’évolution des résultats de la guérison et d’autres résultats de diagnostic du patient.
« Notre POC amélioré présente des avantages différents par rapport aux matériaux de réparation osseuse conventionnels », a déclaré Yokoi. « Nous sommes optimistes quant au fait que notre matériau pourra rapidement surmonter les obstacles réglementaires et trouver une utilisation dans les implants dentaires, les fractures osseuses et d’autres applications chirurgicales difficiles dans les années à venir. »
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