Les bonnes recettes de la métallurgie pour la fabrication 3D d’implants médicaux innovants
Des scientifiques de l'Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/Université de Rennes/ENSC Rennes/Insa Rennes) se sont associés à l’entreprise bretonne SLS-France pour concevoir de nouveaux alliages à base de titane parfaitement biocompatibles et bien mieux adaptés aux implants chirurgicaux que les alliages actuels. Leur méthode, qui a récemment fait l’objet d’un brevet et de deux publications scientifiques, consiste à utiliser la fabrication additive à partir de poudres pour obtenir des dispositifs sur-mesure au plus proche de la morphologie des patients.
Prothèses, implants dentaires, agrafes orthopédiques, stents cardiovasculaires…, les implants métalliques sont largement utilisés pour réparer le corps humain. Malgré leurs atouts, ils présentent des failles difficilement remédiables comme la perte de biocompatibilité sur le long terme, une trop grande rigidité par rapport à la matière qui les entoure ou le manque de souplesse dans leur design et leur fabrication. Des matériaux très étudiés qui seraient bien plus adaptés sont les alliages de titane contenant des éléments biocompatibles comme le niobium, le tantale et le zirconium. En effet, ces alliages possèdent des modules d’élasticité très faibles, proches de celui de l’os, et permettent d’éviter la résorption osseuse (l’os qui se retire) en pourtour d’implant et l’échec de l’implantation. Cependant, les tentatives de les fabriquer par technologie additive pour obtenir des dispositifs aux formes et designs extrêmement complexes restent encore très marginales. La fusion laser sur lit de poudre,* par exemple, se révèle particulièrement intéressante pour obtenir des implants chirurgicaux métalliques sur mesure et au plus proche de la morphologie des patients à partir de scans traités via des logiciels de segmentation numériques. Cette technologie additive utilise des poudres pré-alliées qui, pour des compositions « exotiques », nécessitent la mise en œuvre de techniques d’atomisation coûteuses et fastidieuses qui représentent un verrou technologique important.
