Tirant parti de ses propriétés susmentionnées, l'hydroxyapatite, grâce à la technologie de fabrication additive céramique, a obtenu de profondes applications en orthopédie, en dentisterie et en ingénierie tissulaire, abordant les principaux problèmes des matériaux traditionnels.
1. Orthopédie : « échafaudages personnalisés » pour une réparation personnalisée des défauts osseux
Les matériaux traditionnels de réparation osseuse sont pour la plupart des produits standardisés, ce qui rend difficile leur adaptation aux morphologies complexes des défauts osseux des patients (telles que les fractures comminutives ou les défauts irréguliers après résection d'une tumeur osseuse). Cependant, grâce à l'impression 3D en céramique photopolymérisée, la morphologie du défaut osseux peut être reproduite à l'échelle 1:1 sur la base des données de tomodensitométrie du patient pour préparer des échafaudages d'hydroxyapatite personnalisés. Dans un cas de réparation d'un défaut tibial que nous avons réalisé pour un hôpital de premier plan-, l'échafaudage en hydroxyapatite imprimé en 3D-a atteint un ajustement de 98 % au site du défaut. Six mois après-l'opération, le patient était capable de marcher normalement et les radiographies-ont montré que l'échafaudage avait complètement fusionné avec l'os existant.
De plus, l'hydroxyapatite peut être utilisée pour fabriquer des dispositifs de fixation interne tels que des vertèbres artificielles et des vis à os, combinant des fonctions de fixation et de guidage des os.
2. Domaine dentaire : un « substrat bionique » pour les implants et les restaurations dentaires
Dans les implants dentaires, l'hydroxyapatite peut être utilisée comme revêtement de surface (5-10 μm d'épaisseur) pour améliorer la force de liaison entre l'implant et l'os alvéolaire. Sa bioactivité accélère la fusion interfaciale de l'os alvéolaire et de l'implant, raccourcissant la période de cicatrisation (des 3-6 mois traditionnels à 1-2 mois). Simultanément, les piliers implantaires en hydroxyapatite imprimés en 3D peuvent s'adapter précisément à la morphologie de la couronne du patient, évitant ainsi le problème de « l'inconfort occlusal » associé aux piliers traditionnels. Les implants recouverts d'hydroxyapatite que nous avons développés pour une équipe de recherche dentaire, après des tests cliniques, ont atteint une stabilité initiale de l'implant (valeur ISQ) supérieure à 75, nettement supérieure à celle des implants non revêtus (valeur ISQ d'environ 60).
3. Ingénierie tissulaire : une plate-forme fonctionnelle pour les porteurs de cellules et la libération prolongée de médicaments
La structure poreuse de l'hydroxyapatite guide non seulement la régénération osseuse, mais sert également de support cellulaire (par exemple, en chargeant les cellules souches mésenchymateuses) ou de support de médicament à libération prolongée (par exemple, en chargeant la protéine morphogénétique osseuse BMP-2), réalisant une double fonction de « réparation + traitement ». Dans notre projet de collaboration avec une société de bio-ingénierie, des échafaudages d'hydroxyapatite imprimés en 3D chargés de BMP-2 ont atteint un cycle de libération de médicament allant jusqu'à 21 jours avec un taux de libération stable (écart de libération quotidien inférieur ou égal à 10 %), favorisant continuellement la prolifération des cellules osseuses.
4. Médecine esthétique : un matériau naturel pour la réparation et le comblement de la peau
Les microsphères d'hydroxyapatite (taille des particules 50 -200 μm) peuvent être utilisées pour le comblement cutané afin d'améliorer les rides, les cicatrices d'acné et d'autres problèmes.-elles ont une bonne biocompatibilité, ne provoquent pas de réactions de corps étrangers et peuvent stimuler la régénération du collagène, obtenant un effet de « remplissage + réparation cutanée durable ». 3La technologie d'impression D peut également être utilisée pour préparer des microsupports poreux d'hydroxyapatite à utiliser comme échafaudages dans l’ingénierie des tissus cutanés, fournissant un soutien à la régénération cutanée chez les patients brûlés et traumatisés.
