La douleur au genou est l’un des problèmes de santé les plus fréquents pour beaucoup. Cette douleur est due à l’usure du cartilage dans un état pathologique appelé arthrose. Pour trouver un soulagement, les gens se tournent généralement vers les injections de stéroïdes, les analgésiques, les thérapies physiques ou le remplacement de l’articulation du genou. Mais un nouveau développement pourrait changer la donne. Des chercheurs de l’université de Duke ont créé le premier substitut du cartilage naturel à base de gel, qui, selon eux, est plus durable que l’original. L’hydrogel est composé d’eau et de matériaux absorbants, et peut résister efficacement à l’usure jusqu’à trois fois plus que le cartilage naturel.
Pour développer le matériau, l’équipe a infusé de fines feuilles de fibres de cellulose avec un polymère appelé alcool polyvinylique et a créé un gel. Le polymère a la consistance d’une gomme visqueuse et comporte des chaînes de molécules répétitives.
La cellulose imite la fonction des fibres de collagène dans le cartilage naturel et donne de la force au gel lorsqu’il est étiré. L’alcool polyvinylique, quant à lui, aide le gel à retrouver sa forme initiale. Ces propriétés ont permis de créer un matériau ressemblant à de la gelée qui contient 60 % d’eau tout en offrant une grande résistance.
Les tests ont révélé que le matériau était même plus solide que le cartilage naturel. Notre cartilage peut résister à une traction de 5 800 livres et à une compression de 8 500 livres. Cependant, le cartilage artificiel s’est avéré 26 % plus résistant en tension et 66 % plus résistant en compression que le cartilage naturel.
“Le professeur Benjamin Wiley, de l’université Duke, a déclaré : “La résistance de l’hydrogel est vraiment exceptionnelle. Il est l’auteur principal de l’étude publiée dans .
L’équipe avait développé l’hydrogel en 2020 mais l’a maintenant mis en pratique comme cartilage artificiel. Compte tenu de la résistance massive du cartilage, les chercheurs ont dû relever le défi de le fixer à l’articulation. Pour cela, ils ont cimenté et serré l’hydrogel sur une base en titane qui a ensuite été pressée et ancrée dans un trou à l’endroit du cartilage endommagé. Cela leur a permis de maintenir le cartilage en place.
Selon Wiley, le cartilage artificiel est préférable à une prothèse totale du genou. Il a déclaré que les articulations artificielles nécessitent une intervention chirurgicale majeure pour être implantées et doivent être remplacées ultérieurement. Parlant du nouveau matériau, il a ajouté : “Je pense que cela va constituer un changement radical dans le traitement des personnes à ce stade.” Les chercheurs attendent maintenant avec impatience les essais cliniques du cartilage artificiel.
