Les alliages de titane pour les applications médicales

Résumé du document

Actuellement, la demande en implants médicaux ne cesse de croitre. Fabriqués à partir de biomatériaux, le port de prothèse concerne 1,5 millions de français.

Nous allons nous intéresser à l'un de ces biomatériaux : le titane. En effet ce matériau est de plus en plus développé pour les applications biomédicales grâce à ses propriétés. C'est pourquoi nous répondrons à la question suivante : en quoi le titane et ses alliages peuvent-ils être considérés comme des biomatériaux et quels sont leurs applications ?

Pour répondre à cette question, nous définirons tout d'abord le terme « biomatériau ». Ensuite, nous présenterons les différentes propriétés du titane et de ses alliages. Nous mettrons également en évidence leurs applications. Enfin, nous observerons les principaux traitements de surface pouvant améliorer leurs caractéristiques.

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La notion de biocompatibilité est primordiale dans le domaine des biomatériaux. Elle peut être définie comme la compatibilité entre un système technique et un système biologique. Elle repose sur les principes suivants :
? Les propriétés chimiques : l'oxydation, la corrosion et la dégradation.
? Les propriétés biologiques : la bioadhésion (intégration osseuse), les réactions immunitaires (allergiques, toxiques, mutagènes, cancérigènes, encapsulation).

Pour être biocompatible, un matériau ne doit pas induire de réactions de rejet par l'hôte, c'est-à-dire qu'il ne doit pas y avoir ni de réactions immunitaires ou inflammatoires ni de toxicité.

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La bioadhésion est la capacité d'un matériau à être colonisé par des cellules vivantes. Pour cela plusieurs critères doivent être pris en compte :

? La forme de l'implant.
? Les caractéristiques mécaniques du matériau.
? La composition en surface.

En effet, si ces 3 facteurs ne sont pas pris en compte, la pose d'une prothèse va générer un phénomène appeler le « stress-shielding » (absorption des contraintes par la prothèse) qui va générer une ostéoporose localisée dans la région de la prothèse. De plus, il y aura un risque de déchaussement de l'implant.

La mise en oeuvre de biomatériaux est donc le résultat d'un processus complexe qui doit considérer simultanément plusieurs critères, qu'ils soient biologiques ou physiques (...)