Une équipe de l'EPFZ développe un hydrogel pour réparer les os
ZURICH - Des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) ont mis au point un hydrogel novateur pour fabriquer des implants osseux en s'inspirant du processus naturel de cicatrisation. Ce matériau pourrait permettre de remplacer les implants actuels et améliorer la guérison des fractures.
L'hydrogel d'un nouveau genre, composé à 97% d'eau et 3% d'un polymère biocompatible, est mou comme du pudding et se dissout progressivement dans le corps, explique lundi l'EPFZ. Pour qu'il puisse se solidifier, les chercheurs y ont ajouté une molécule qui lie les chaînes de polymère entre elles et une molécule réagissant à la lumière pour déclencher la solidification.
L'approche de l'équipe du professeur en ingénierie des biomatériaux Xiao-Hua Qin se base sur la cicatrisation osseuse naturelle. Au début d'une fracture, le corps forme un hématome mou et perméable qui favorise la colonisation par des cellules chargées de la réparation, des cellules immunitaires et des nutriments. Un réseau de fibrine maintient les cellules ensemble et au fil du temps, il en résulte un os dur et rigide.
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Remplacer les implants rigides
Le nouveau matériau devrait pallier les défauts des implants actuels utilisés lors de fractures graves ou après l'ablation de tumeurs osseuses. Les plaques métalliques ou les pièces en céramique sont souvent trop rigides, tandis que les prélèvements d'os sur le patient lui-même (autogreffes) nécessitent une seconde intervention chirurgicale douloureuse.
Grâce à la lumière laser, les chercheurs peuvent très rapidement solidifier l'hydrogel en un matériau aux structures précises et microscopiques très fines, en lui imprimant des formes et des structures sur mesure, selon le communiqué. Les parties non irradiées peuvent ensuite être éliminées.
Les structures ainsi créées imitent celles d'un os véritable, qui est traversé par un fin réseau de canaux remplis de liquide, d'un diamètre de seulement quelques nanomètres. Les tests ont montré que les cellules ostéogènes colonisent rapidement l'hydrogel structuré et commencent à former du collagène, un important composant de l'os.
Jusqu'à présent, les chercheurs de l'EPFZ n'ont testé qu'en éprouvette l'hydrogel, qu'ils ont fait breveter et visent à rendre accessible pour l'industrie médicale. Des tests sur des animaux devront montrer si le nouveau matériau favorise dans le corps la migration des cellules productrices d'os et s'il rétablit la solidité de l'os avec le temps.
Le 2 mars 2026. Sources : Keystone-ATS. Crédits photos: Image - Margherita Bernero / ETH Zurich
