Les plastiques depuis bien longtemps aux petits soins
Les polymères donnent de la fièvre aux chercheurs
A la fin des années 1940, alors que les plastiques commençaient à intéresser la quasi-totalité des industries, de nombreux laboratoires de recherche médicale s’interrogeaient pour savoir si leurs propriétés pourraient contribuer à la meilleure santé de l’humanité. Si le mot n’existait pas encore, la question de la biocompatibilité se posait déjà. Dans le cadre médical, celle-ci doit être parfaite afin de prévenir toute interaction malheureuse entre les matériaux et « le vivant » : réaction inflammatoire, toxicité potentielle, tenue au temps dégradée… Autant de questions qui doivent être résolues avant la mise sur le marché d’un dispositif médical à base de polymères pour en garantir la sécurité sanitaire. On comprend mieux pourquoi il faut parfois plus d’une décennie entre les premières recherches et la mise sur le marché.
Les plastiques prennent les choses en main
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Difficile d’identifier les premiers dispositifs médicaux à base de polymères. L’invention des lentilles de contact en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) remonte aux années 1930. Elles se généralisent dès la décennie suivante, car plus souples donc moins compliquées à poser. Le PMMA est à son tour supplanté au début de notre millénaire par les hydrogels de silicone. Un matériau particulièrement étanche à l’oxygène qui garantit un meilleur confort à l’utilisateur. |
Les lentilles de contact sont parmi les premiers dispositifs médicaux à s’emparer des polymères. Dès les années 1930, le PMMA remplace avec succès le verre. Les lentilles de contact gagnent alors en confort et en praticité. |
Autre exemple emblématique : les prothèses ! Les plus connues, et certainement les plus sensationnelles, restent celles qui équipent les athlètes handicapés. Ces lames de carbone et de résine époxy leur permettent d’atteindre des vitesses proches de celles des athlètes valides. L’impression 3D a également permis des avancées spectaculaires dans le monde de la santé, et plus particulièrement dans celui de la prothèse de main. Toutes ces prothèses ont pour point commun de n’utiliser que des polymères. Elles sont facilement imprimables et ont toutes les qualités intrinsèques requises. C’est le cas des modèles en polyamide développés par le britannique OpenBionics. Financièrement accessibles, ces prothèses sur mesure ont atteint un excellent degré de sophistication et sont personnalisables.
Le PEEK (polyétheréthercétone) est un autre polymère qui, depuis les années 1980, révolutionne le domaine de la santé, et plus particulièrement celui des implants. Il supplante désormais le titane, qui était jusqu’alors jugé comme étant le matériau le plus biocompatible.
Imprimable et parfaitement biocompatible, le PEEK est le polymère idéal pour les implants osseux. Sa relative facilité d’impression permet désormais la fabrication de prothèses réellement sur mesure. |
On le trouve dans des éléments intermédiaires cervicaux pour la colonne vertébrale, dans des prothèses d’articulation de la hanche, et surtout dans des implants dentaires. Son excellente biocompatibilité autorise une parfaite fusion avec les tissus osseux, et ces propriétés mécaniques présentent beaucoup de similitude avec le squelette. Autre avantage pour ceux qui prennent régulièrement l’avion, contrairement au titane, il ne déclenche aucune alarme au passage des portiques de sécurité… |
Ce polymère est, en outre, assez facilement imprimable. Il a ainsi ouvert la voie à une médecine plus personnalisée, grâce à la fabrication d’implants parfaitement adaptés à la morphologie de ceux qui les portent.
Avoir les polymères dans la peau
Leur biocompatibilité n’est pas le seul atout des polymères à usage médical. Certains sont également biodégradables, et donc naturellement assimilés par le corps humain. L’application la plus connue reste les fils de suture à base de PLA (acide polylactique) ou de PGA (acide polyglycolique), qui se dégradent au contact de certaines enzymes produites par l’organisme. Dans certaines universités, notamment au Royaume-Uni, on s’intéresse de très près à un nouveau polycarbonate qui serait biodégradable. Ce polymère, particulièrement rigide et résistant, pourrait s’appliquer sur une fracture et participerait activement à la guérison. Ainsi, une fois posé, il se dégraderait au fur et à mesure de la croissance de l’os, permettant de raccourcir les délais de consolidation ou encore de soigner l’arthrose ou l’ostéoporose.
Les fils de suture opératoires sont dans la majeure partie des cas en PLA ou en PGA, des polymères biocompatibles mais surtout biodégradables. Les enzymes produites par l’organisme suffisent à les dégrader. |
Les médicaments peuvent également faire appel aux polymères, et ce pour plusieurs raisons. De nombreuses gélules sont en effet enrobées d’une fine couche de polymère parfaitement assimilable pour masquer le mauvais goût d’une molécule. Mais ce n’est pas son principal usage. La cyclodextrine, un oligomère à base d’amidon, est également très répandue pour produire ce que les scientifiques nomment des cages moléculaires. Le rôle de ces gélules est de retarder la délivrance du principe actif pour en augmenter l’efficacité. En effet, certaines d’entre elles doivent libérer leurs molécules dans l’intestin et non pas dans l’œsophage pour être opérantes. La meilleure solution consiste à encapsuler le principe actif dans un polymère qui se dégradera plus lentement.
