Mise en forme par microstéréolithographie et frittage de céramiques macro-micro-poreuses en hydroxyapatite silicatée et évaluation biologique

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitement de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Microstéréolithographie, Frittage

Mots-clés

Hydroxyapatite - Thèses et écrits académiques,

Biocéramiques - Thèses et écrits académiques,

Porosité - Thèses et écrits académiques,

Hydroxyapatites - Dissertations universitaires

Des biocéramiques d’hydroxyapatite silicatée (SiHA) macro-micro-poreuses et d’architecture contrôlée ont été mises en forme par microstéréolithographie puis consolidées par frittage. Dans cette optique, des suspensions de particules SiHA, dispersées en milieu organique photoréactif, ont été développées. Leur comportement rhéologique a été étudié en fonction des taux de poudre, de diluant organique et de dispersant. Une formulation, permettant un bon compromis entre comportement rhéologique et réactivité de la suspension, définition et maintien mécanique des pièces macroporeuses mises en forme, a été retenue. Après optimisation des paramètres du procédé, l’étude de la surpolymérisation, en fonction des dimensions et des géométries des macropores, a conduit à un modèle prédictif de dimensionnement de ceux-ci, utilisé pour la conception assistée par ordinateur des pièces. Des échantillons modèles, contenant des macropores de différentes tailles (>300 μm) et de géométries variées, ont ensuite été confectionnés. L’influence de la température et de la durée du frittage, sur la microstructure des céramiques, a été précisée. Un taux de microporosité ouverte contrôlé sur une large gamme (jusqu’à 37 %) a pu être obtenu par ajustement de ces paramètres de frittage. L’amélioration de l’ostéointégration des substituts osseux passe par l’optimisation de leur architecture poreuse. Dans ce contexte, afin d’évaluer l’influence de la géométrie des macropores sur les phénomènes biologiques impliqués dans l’ostéogénèse, des études de prolifération de cellules osseuses in vitro et de vascularisation ex vivo ont été menées sur les substrats poreux de SiHA.