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Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II (01/01/2001), XXX xxx (Dir.)
Mise en oeuvre de méthodes nucléaires et de diffraction pour l'analyse de la structure de l'hydroxyapatite dopée et des transferts d'éléments métalliques à partir de biomateriaux implantés in vivo
Emmanuelle Chassot1
(01/01/2001)

Les prothèses métalliques recouvertes ou non de biomatériaux sont largement utilisées en chirurgie orthopédique. Le devenir de ces implants a été étudié et en particulier la dégradation qui peut induire le transfert d'éléments métalliques dans les tissus adjacents. L'hydroxyapatite synthétique, utilisée en tant que matériau de comblement, se résorbe plus vite lorsqu'elle est dopée en zinc que l'HAP pure ou dopée au manganèse. Les causes de cette amélioration sont d'origine biologique et physico­chimique. Les analyses par activation neutronique, spectrométrie d'émission à source de plasma (ICP/AES), diffraction de rayons X et spectrométrie infrarouge ont été effectuée et ont montré que ces hydroxyapatites avaient des compositions et une structure semblables à celles des apatites pures. La localisation du zinc dans la structure cristalline de l'HAP a été déterminée par EXAFS (Extended X­ray Fine Structure). L'association de ces résultats montre que l'addition du zinc dans l'apatite entraîne une déformation locale de la structure ce qui pourrait permettre un relargage éventuel de cet élément dans l'organisme et favoriserait ainsi la résorption de l'hydroxyapatite. Malgré les progrès réalisés, tout implant métallique mis en place dans un corps humain est le siège d'une corrosion ou d'échange avec le tissu vivant pouvant entraîner à terme un descellement de prothèse. Les matériaux de fixation utilisés ne permettent pas d'arrêter la migration des éléments métalliques vers les tissus, ce qui a pour conséquence une contamination des tissus adjacents. Les tissus post­mortem et per­opératoires prélevés autour d'implants sont étudiés par la méthode d'analyse PIXE (Particle Induced X­ray Emission) afin de localiser et d'évaluer qualitativement et quantitativement la contamination à l'aide d'une méthode d'analyse que nous avons développée. Parallèlement, la microscopie électronique à transmission (TEM) a montré la forme sous laquelle ces éléments ont été relargués.
1 :  LPC - Laboratoire de Physique Corpusculaire [Clermont-Ferrand]
Physique/Physique des Hautes Energies - Expérience
Recherches interdisciplinaires – Applications biomedicales
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