CE08 - Matériaux métalliques et inorganiques et procédés associés

REVêtements SUPERélastiques et biocompatibles en alliages de titane pour dispositifs médicaux – Super-Rev

Résumé de soumission

Le projet Super-Rev vise à développer de nouveaux revêtements bio-fonctionnels à base de titane et exempt de nickel qui devront à la fois, satisfaire les exigences spécifiques et pratiques pour leur utilisation sur les dispositifs médicaux implantables et répondre aux préoccupations liés aux effets allergiques et potentiellement toxiques des implants de Nitinol en raison du relargage des ions nickel dans les fluides corporels et les tissus vivants environnants. Des alliages quaternaires à base de Ti-Nb contenant des éléments ß-stabilisant et parfaitement biocompatibles (Nb, Zr, Mo, Hf, Sn) seront élaborés par pulvérisation magnétron sur différents substrats avec pour objectif final le revêtement de fils guides pour cathéters et d’agraphes orthopédiques fabriqués en Nitinol.
Ces nouveaux revêtements devront satisfaire à la fois des critères de biocompatibilité et des exigences biomécaniques, en particulier ils devront présenter les mêmes propriétés mécaniques que celles du Nitinol, c’est-à-dire un recouvrement superélastique et un faible module élastique dans le but de préserver une continuité mécanique avec le support de Nitinol sur toute sa période de service dans le corps humain et sans défaillance. Les propriétés mécaniques (adhésion, résistance à l’usure et à la fatigue), fonctionnelles (superélasticité) et biologiques (cytotoxicité et hémocompatibilité, résistance à la biocorrosion, réponses cellulaires) des dipositifs de Nitinol revêtus seront systématiquement évaluées et comparées avec les dispositifs existants de Nitinol non revêtus.
Le projet Super-Rev est multidisciplinaire et son consortium offre l’opportunité de faire fructifier une stratégie commune de recherche dans un domaine couvert grâce aux savoir-faire et compétences de chaque partenaire alliant la métallurgie, la physico-chimique, les propriétés mécaniques des films minces et la biologie. L’expertise complémentaire des partenaires nous place dans une position idéale pour explorer de nouveaux aspects sur les revêtements bio-fonctionnels qui présentent à la fois des propriétés superélastiques et biocompatibles en milieux corporels simulés. Ce projet qui repose sur une approche innovante et globale, depuis la fabrication jusqu’aux fonctionnalités, présente un caractère concret en concordance avec les attentes du Défi “Stimuler le renouveau industriel”, et traite plus particulièrement de l’Axe “Matériaux métalliques et inorganiques et procédés associés” en lien avec la fonctionnalisation de surface. Au-delà de la réalisation technologique, le projet Super-Rev aborde également les aspects plus scientifiques grâce à la mise en œuvre d’expérimentations in situ (suivi de la contrainte au cours de la croissance, caractérisations par DRX et MET au cours d’essais mécaniques), facilitant l’étude de l’influence de la composition chimique, de la microstructure et de l’état de contrainte sur les propriétés fonctionnelles des revêtements.

Coordinateur du projet

Madame Amélie Fillon (INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ISCR INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES
Pprime Institut P'
BMBI Biomécanique Bioingénierie

Aide de l'ANR 402 597 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2019 - 48 Mois

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