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La douleur au genou est l’un des problèmes de santé les plus répandus pour beaucoup. Cette douleur provient de l’usure du cartilage dans une condition médicale appelée arthrose. À la recherche d’un soulagement, les gens se tournent généralement vers des injections de stéroïdes, des analgésiques, des thérapies physiques ou le remplacement de leur articulation du genou. Mais, un nouveau développement pourrait s’avérer être un changeur de jeu. Des chercheurs de l’Université Duke ont créé le premier substitut à base de gel pour le cartilage naturel, qui, selon eux, est plus durable que l’original. Le matériau hydrogel est composé d’eau et de matériaux absorbants, et peut résister efficacement à l’usure jusqu’à trois fois plus que le cartilage naturel.
Pour développer le matériau, l’équipe a infusé de fines feuilles de fibres de cellulose avec un polymère nommé alcool polyvinylique et a créé un gel. Le polymère a une consistance gommeuse visqueuse et possède des chaînes filandreuses de molécules répétitives.
La cellulose imite la fonction des fibres de collagène dans le cartilage naturel et renforce le gel lorsqu’il est étiré. L’alcool polyvinylique, quant à lui, aide le gel à retrouver sa forme d’origine. Avec ces propriétés, un matériau de type Jello a été créé qui contient 60% d’eau mais offre toujours une grande résistance.
Les tests ont révélé que le matériau était encore plus résistant que le cartilage naturel. Notre cartilage peut résister à 5 800 livres de tiraillement et à 8 500 livres d’écrasement. Cependant, le cartilage artificiel s’est avéré être 26 % plus résistant en tension et 66 % plus résistant en termes de compression que le cartilage naturel.
« C’est vraiment hors du commun en termes de résistance de l’hydrogel », a déclaré Benjamin Wiley, professeur à l’Université Duke. Il est l’auteur principal de la étude Publié dans Matériaux fonctionnels avancés.
L’équipe avait développé l’hydrogel en 2020 mais l’a maintenant mis en pratique comme cartilage artificiel. Avec la force massive du cartilage, les chercheurs ont dû relever des défis en essayant de le fixer à l’articulation. Pour cela, ils ont cimenté et serré l’hydrogel sur une base en titane qui a ensuite été pressée et ancrée dans un trou à la place du cartilage endommagé. Cela les a aidés à maintenir le cartilage en place.
Selon Wiley, le cartilage artificiel est préférable à une arthroplastie totale du genou. Il a déclaré que les articulations artificielles nécessitent une intervention chirurgicale majeure pour être implantées et doivent être remplacées plus tard. Parlant du nouveau matériel, il ajoutée, « Je pense que ce sera un changement radical dans le traitement des personnes à ce stade. » Les chercheurs attendent maintenant avec impatience les essais cliniques du cartilage artificiel.
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