Mise en place d’une plateforme d’innovation québécoise pour les prochaines générations d’implants dentaires et maxillo-faciaux

via le développement et la validation de nouveaux procédés de fabrication de matériaux avancés et surfaces fonctionnelles

Partenaires scientifiques : Université Laval, Centre de métallurgie du Québec (CMQ), Cégep de Trois-Rivières, Cégep de Thetford-Mines, COALIA

Équipe : Diego Mantovani, Vanessa Houde, Carl Blais, Alexandre Bois-Brochu, Pascal Vuillaume, Lei Hu, Pascale Chevalier, étudiants au doctorat, étudiants à la maîtrise.

Partenaires financiers : Fonds de recherche du Québec Nature et technologies (FRQNT) – Programme STRATÉGIA

Durée du projet : 3 ans

Mots-clés : Dentisterie – Matériaux avancés – PEEK – Titane – Alliages – Impression 3D.

Les implants dentaires se composent actuellement de titane (Ti), d’alliage de Ti ou parfois de dioxyde de zirconium (ZrO2). Bien qu’ils aient révélé leur efficacité, 20 % des patients sont actuellement sujets à des complications comme des infections bactériennes et une perte de masse osseuse, une défaillance ou une fracture de l’implant ou encore une hypersensibilité aux métaux. Ces problématiques s’expliquent en partie par les propriétés du métal et plus spécifiquement de son module d’élasticité nettement supérieur à celui de l’os cortical et de l’os spongieux. Il en résulte alors une surcharge mécanique sur l’os et implicitement des lésions des tissus environnants suivi par une infiltration de bactéries. Avec un module d’élasticité plus faible, sa résistance à la dégradation mécanique et sa biocompatibilité, le poly(éther-éther-cétone) (PEEK) apparaît alors comme une alternative prometteuse. Toutefois, il demeure crucial de s’assurer que les matériaux d’implants présentent des propriétés mécaniques optimales, une stabilité physico-chimique, une non-toxicité et une non-immunogénicité. Enfin, la surface doit être chimiquement dynamique afin d’assurer des interactions favorables à l’interface avec les tissus.

L’objectif de ce projet est de développer des implants qui favoriseront la cicatrisation ainsi que la régénération osseuse dans les quatre premières semaines après l’implantation et ce, tout en limitant les infections. Compte tenu de la complexité de cette approche, seule une approche multidisciplinaire, allant de l’ingénierie à la microbiologie, de la science des matériaux à l’implantologie orale, permettra de répondre à ces besoins stratégiques en santé buccale. C’est dans ce contexte qu’université, collèges et CCTT ont uni leur force.

Cette étude, financée par le FRQNT, se divisera en plusieurs axes de recherche : 1) Modification de la surface des implants commerciaux en Ti et alliage de Ti pour des propriétés biologiques avancées et ciblées sur la partie vis et pilier; 2) développement d’une nouvelle génération d’alliages à base de Ti-Mo-Fe, 3) développement des implants du futur à base de PEEK, 4) validation biologique in vitro et développement d’un modèle 3D physiologiquement pertinent pour valider les propriétés des implants développés.

Outre le fait que ce projet interdisciplinaire permettra de renforcer les collaborations entre les partenaires et de former la relève, il placera le Québec en chef de file en termes d’avancées scientifiques et technologiques en dentisterie ; des bénéfices sont attendus pour l’économie du Québec mais également pour la santé des patients !