Biomécanique multi-échelle de l'interface os-implant: vers une amélioration de l'ancrage des prothèses – MuBIA

L'os est un matériau vivant qui a la capacité de s'adapter à son environnement et en particulier à l'insertion d'implants en son sein. Le tissu osseux formé à l'interface entre l'os existant et l'implant métallique évolue dans l'espace et le temps au cours de la cicatrisation, et forme une structure hiérarchisée complexe. La qualité du tissu interfaciel joue un rôle important dans la stabilité à long terme des implants et son évolution est mal comprise. Les objectifs de MuBIA sont triples. Premièrement, il s’agit de déterminer les variations spatio-temporelles de la structure et de la composition osseuses à l’interface pendant la cicatrisation, de l'échelle nano à l'échelle micro. L'environnement complexe créé par un implant modifie la mécanobiologie à l'interface, ce qui impacte ses propriétés biomécaniques. Ensuite, MuBIA vise à comprendre les relations entre ces variations et les propriétés mécaniques qui définissent l'ancrage à long terme d'un implant. MuBIA permettra d’isoler les paramètres critiques ayant un impact sur la résistance mécanique de l'interface. Troisièmement, MuBIA évaluera comment l’état de surface impacte la réponse biomécanique de l’interface, en prenant l’exemple d’un revêtement novateur de polymères bioactifs dans le but d’accélérer la repousse osseuse et limiter les infections, pour des patients aux besoins spécifiques (e.g., ostéoporose). Pour atteindre ces objectifs, MuBIA mettra en place un cadre méthodologique multi-échelle et multi-temporel, pour l'analyse de l'interface os-implant. Un couplage de la chirurgie expérimentale, de techniques expérimentales multimodales (e.g. ultrasons) et de la modélisation numérique avancée sera considéré. Ce projet ouvre la voie à l'anticipation et à la prédiction de l'intégration d'un implant ainsi qu’à l'amélioration de l’ancrage. MuBIA favorisera les interactions nationales et internationales, à l'interface entre la mécanique, l'ingénierie des matériaux et la médecine.