Un nouvel hydrogel peut remplacer le cartilage du genou

Le matériau imite les propriétés du cartilage naturel et se présente comme candidat pour la chirurgie de remplacement des tissus du genou

Le cartilage joue un rôle clé dans les articulations, en particulier le genou. Malheureusement, une fois abîmé, il guérit difficilement. La solution médicale est une chirurgie de remplacement, mais il n'existait jusqu'ici aucun matériau valable à utiliser. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université Duke ont créé un nouvel hydrogel dont les propriétés physiques sont semblables à celles du cartilage naturel.

Les hydrogels sont des matériaux constitués de grandes quantités d'eau emprisonnées dans une structure très résistante mais légère. Dans le domaine médical, ils sont déjà utilisés pour prévenir les saignements, stimuler la croissance des tissus ou traiter les plaies. Les matériaux connus n'offrent cependant pas des propriétés mécaniques adaptées. Le nouvel hydrogel est en revanche constitué de trois structures polymères entrelacées. La première assure la résistance à l'étirement et la deuxième offre une résistance aux forces verticales. La troisième structure est riche en fibres de cellulose qui renforcent encore le matériau.

Disque d'hydrogel sous une sphère de 45 kg. Crédits : Feichen Yang / today.duke.edu.

L'entrelacement permet à l'hydrogel de retrouver sa forme d'origine après avoir subi des modifications structurelles. Les tests, publiés dans la revue Advanced Functional Materials, montrent un disque de la taille d'une pièce de monnaie résistant à une force de 45 kg. Le matériau ne perd ni sa forme ni sa résistance, même après 100 000 étirements. L'hydrogel a aussi été frotté un million de fois contre du cartilage naturel et s'est révélé plus résistant que le tissu naturel.