Design of bioactive organic-inorganic hybrids on the basis of the bonding mechanism of calcium silicate glass with living bone

Les verres et les vitroceramiques bioactifs sont des materiaux interessants pour la substitution osseuse car ils forment spontanement des liaisons avec l'os vivant lorsqu'ils sont implantes dans un defaut osseux. Cependant, ils sont beaucoup plus fragiles et beaucoup moins souples que l'os naturel. L'hybridation des constituants essentials des verres et des vitroceramiques avec un polymere flexible peut resoudre ce probleme. La presente contribution est consacree a la conception d'hybrides organiques-inorganiques susceptibles de se lier a l'os vivant. Des etudes anterieures ont montre que la condition pour qu'il y ait une liaison directe entre l'os vivant et les verres et vitroceramiques bioactifs est la formation sur leur surface d'une couche d'apatite analogue a l'os, apres exposition aux liquides corporels. Le meme type de formation d'apatite s'observe meme dans le liquide corporel simule (SBF) propose par Kokubo et coll.. La formation de l'apatite de surface est induite a la fois par la dissolution des ions calcium du verre bioactif, et par les groupes silanol (Si-OH) du gel de silice hydratee forme a la surface. Ces resultats suggerent que l'incorporation d'ions calcium (Ca 2+ ) et de groupes Si-OH dans des substances organiques conduit a un hybride bioactif. Il a ete confirme que des hybrides organiques-inorganiques contenant un sel de calcium, synthetises a partir de vinyltrimethoxysilane ou de 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS) presentent la formation d'apatite dans le SBF. Ce type d'hybride organique-inorganique peut etre melange avec un polymere organique. Un hybride organique-inorganique a ete synthetise a partir de MPS et de 2-hydroxymethacrylate de methyle (HEMA) a la composition MPS:HEMA=0,1:0,9. L'hybride MPS-HEMA forme aussi une couche d'apatite quand du chlorure de calcium lui est incorpore. Ces resultats indiquent que de nouveaux materiaux bioactifs peuvent etre developpes a partir d'hybrides organiques-inorganiques obtenus par incorporation d'ions calcium et de certains types specifiques de groupes fonctionnels tels que Si-OH.