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Mise en forme par fabrication additive de céramique phosphocalcique mimant l'os humain.

(Document en Français)

Accès au(x) document(s)

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
  • Accéder au(x) document(s) :
    • https://www.theses.fr/2023LIMO0052/abes
    • https://theses.hal.science/tel-04523938
    Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Informations sur les contributeurs

Auteur
Danty Paul
Date de soutenance
21-12-2023

Directeur(s) de thèse
Champion Eric - Pascaud Patricia
Président du jury
Bujoli Bruno
Rapporteurs
Gremillard Laurent - Grossin David
Membres du jury
Lasgorceix Marie - Pateloup Vincent - Meseure Philippe

Laboratoire
Institut de Recherche sur les CERamiques (Limoges ; 2012-....)
Ecole doctorale
École doctorale Sciences et Ingénierie (Limoges ; 2022-)
Etablissement de soutenance
Limoges

Informations générales

Discipline
Matériaux céramiques et traitements de surface
Classification
Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres
Céramique, Os
Mots-clés
Céramique,
Hydroxyapatite,
Impression 3D,
Stéréolithographie
Résumé :

L’hydroxyapatite (HA) est largement utilisée pour l’élaboration de substituts osseux. En effet, lorsque le défaut osseux est trop important, la réparation naturelle ne peut avoir lieu. L’HA, est alors un excellent candidat pour le comblement osseux grâce à sa composition chimique proche de celle de l’os. De plus, ses propriétés d’ostéoconduction permettent une colonisation efficace des cellules sur le substitut favorisant la formation d’os nouveau. Ce processus est accentué par la structure poreuse et interconnectée du substitut. La mise en forme des substituts architecturés est donc un challenge pour améliorer les propriétés de résistance mécanique et d’ostéointégration. Les technologies d’impressions 3D et plus particulièrement la stéréolithographie (SLA) permettent de répondre aux besoins de l’élaboration d’architecture osseuse complexe. Le principal objectif de cette étude est d’élaborer un substitut en biocéramique mimant l’os trabéculaire humain par cette technologie de fabrication additive. Pour répondre à cette problématique, plusieurs échantillons de tibia humain (1 cm3) ont été collectés durant une intervention chirurgicale, puis scannés par microtomographie RX. Ces scans, d’une résolution de l’ordre du micromètre, vont constituer la base de données 3D de l’os trabéculaire. Le substitut céramique 3D est alors imprimé par fabrication additive (SLA) à partir de ces données. La pièce crue est ensuite frittée afin d’obtenir une architecture trabéculaire en céramique à porosité multi-échelle contrôlée. Pour s’assurer une reproduction à l’échelle du réseau poreux un comparatif est réalisé entre la pièce imprimée et le fichier STL original. Les résultats permettront d’ajuster les paramètres d’impression et ainsi d’optimiser le mimétisme. Enfin, des cellules osseuses humaines ont été ensemencées sur les architectures pour étudier l’adhésion, la fixation et la prolifération de celles-ci à leurs surfaces. L’ensemble des résultats montrent l’efficacité de la SLA pour produire des architectures en céramique phosphocalcique, imitant l’os trabéculaire avec un comportement biologique prometteur.

Informations techniques

Type de contenu
Text
Format
PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine
STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant
2023LIMO0052
Numéro national
2023LIMO0052

Pour citer cette thèse

Danty Paul, Mise en forme par fabrication additive de céramique phosphocalcique mimant l'os humain., thèse de doctorat, Limoges, Université de Limoges, 2023. Disponible sur https://aurore.unilim.fr/ori-oai-search/notice/view/2023LIMO0052