Deux millions de greffes osseuses sont réalisées chaque année à travers le monde, que ce soit en chirurgie orthopédique, neurochirurgie, chirurgie plastique ou chirurgie dentaire. Mais les ressources utiles à ces greffes restent rares et coûteuses. C'était sans compter sur le travail mené par une équipe internationale de chercheurs, qui vient de trouver un nouveau matériau bioactif qui pourrait réaliser des greffes osseuses sûres et efficaces: la coquille d'œuf.
Les matériaux utilisés à ce jour sont issus de diverses sources. Cela peut être l'os du malade lui-même (greffes autologues) ou d'un donneur (greffes allogéniques), très efficace mais en quantité limitée et présentant un risque de transmission de maladies. Cela peut également provenir de substituts osseux obtenus à partir d'os d'animaux (xénogreffe) mais avec un procédé coûteux et posant des problèmes éthiques et des impacts environnementaux non négligeables.
S'étant fixé pour objectif de trouver un nouveau biomatériau sûr, efficace, à moindre coût et respectueux de l'environnement, des chercheurs viennent de développer une nouvelle méthode permettant de créer des particules d'ACP (phosphate de calcium amorphe) à partir de coquilles d'œufs de poules. D'après les chercheurs, les coquilles d'œufs représenteraient une matière première idéale pour synthétiser les matériaux de greffe osseuse car elles contiennent beaucoup de composants de calcium et de phosphore. Qianli Ma, auteur principal de l'étude, précise d'ailleurs que "certains oligo-éléments associés à la régénération osseuse, tels que le magnésium et le strontium, se trouvent également dans la coquille d'œuf".
Explication schématique de l'utilisation d'un œuf en guise de biomatériau utile pour la régénération osseuse. Crédits: revue Smart Materials in Medicine
Pour réussir à créer l'ACP, les chercheurs ont dû chauffer les coquilles à 900°C pendant une heure afin de décomposer la matière organique et transformer le carbonate de calcium en oxyde de calcium. De l'eau distillée a ensuite été ajoutée, générant une suspension blanche. De l'acide phosphorique a été ajouté à cette suspension puis l'ensemble a été agité. Après filtrage et lavage avec de l'eau distillée, ils ont procédé à une immersion dans de l'azote liquide. Grâce à un modèle de sphéroïde 3D, les chercheurs ont pu observer l'activité ostéogénique de l'ACP et ont découvert que les particules interagissaient efficacement avec les cellules osseuses (ostéoblastes).
Cette technique pourrait permettre de créer une source de matériau en quantité illimitée, exploitable à faible coût, sans problème éthique et respectueuse de l'environnement. Les chercheurs espèrent que leurs dernières découvertes inspirera de nouveaux travaux sur la conversion des déchets alimentaires ordinaires en biomatériaux.