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Des chercheurs ont mis au point un hydrogel pour remplacer le cartilage du genou !

Crédits : PickPik

Tout au long de notre vie, les articulations les plus sollicitées sont celles des genoux. Et l’âge ne manque pas de les dégrader. En ce sens, des chercheurs étasuniens ont élaboré un hydrogel capable de remplacer le cartilage du genou afin de retrouver résistance et flexibilité.

La prothèse idéale

Les sportifs ne le savent que trop bien, le genou subit de très nombreuses contraintes. Or, l’ennemi numéro un du genou n’est autre que l’arthrose. Il s’agit d’une maladie chronique résultant justement de contraintes répétées sur le cartilage et conduisant à sa destruction. Dans notre pays, l’arthrose du genou touche 35% des femmes et 21% des hommes âgés entre 65 et 75 ans.

Chaque année en France, plusieurs dizaines de milliers de prothèses sont posées. Néanmoins, celles-ci ont une durée de vie limitée, à savoir environ 20 ans. De plus, elles occasionnent souvent une baisse de la mobilité. Dans une étude publiée dans la revue Advanced Functional Materials le 26 juin 2020, des chercheurs de l’Université de Duke (États-Unis) ont mis au point un hydrogel permettant de remplacer le cartilage défectueux.

schéma arthrose genou
Crédits : Ramsay Santé / Hôpital privé des Peupliers

Une structure révolutionnaire

Ce n’est pas la première fois que des scientifiques tentent d’élaborer ce genre d’hydrogel. Toutefois, les chercheurs estiment avoir obtenu les caractéristiques idéales, à savoir la solidité et la souplesse. Il s’agit de soutenir le poids du corps tout en permettant d’amortir les chocs avec flexibilité. Les chercheurs évoquent un disque de la taille d’une pièce de monnaie et composé d’eau à 60 % (voir ci-après) Et pourtant, celui-ci est capable de supporter une masse de 45 kilogrammes.

disque genou
Crédits : Feichen Yang / Université de Duke

Lors des tests pratiqués sur l’hydrogel, le disque a été étiré plus de 100 000 fois sans subir aucune déformation ou déchirure. Il s’agit d’une résistance mécanique pouvant être comparée à celle des prothèses actuelles, faites de titane. Par ailleurs, l’hydrogel est très résistant à l’usure et, surtout, il n’est pas toxique, ni pour l’environnement ni pour les cellules humaines.

Selon les porteurs du projet, le secret de cet hydrogel réside dans sa structure. En effet, ce dernier intègre deux réseaux de brins de polymères entrelacés. Le premier, très extensible est en forme de “spaghetti” (solidité) tandis que le second est plus rigide, ressemblant à une sorte de “panier” (résistance à la compression). Citons également un troisième maillage de nanofibres de cellulose venant renforcer la structure et éviter les déchirures.

Les chercheurs estiment que leur hydrogel pourrait être mis sur le marché d’ici à 2023. En effet, il est question de pratiquer d’autres tests afin d’assurer la viabilité du concept.