Repousser les frontières grâce à l'upcycling : coquille d'œuf

KeAi Communications Co., Ltd.

image : ORGANIGRAMME DE CETTE RECHERCHE : COMMENT CONVERTIR LES DÉCHETS DE COQUILLES D'ŒUFS EN MATÉRIAUX BIOACTIFS POUR LA RÉGÉNÉRATION OSSEUSEVoir plus

Crédit : QIANLI MA

Les greffes osseuses autologues et allogéniques sont considérées comme la référence en matière de reconstruction osseuse, en grande partie en raison de leurs composés bioactifs et de leurs cellules ostéoblastiques qui peuvent générer efficacement de nouveaux os. Cependant, l’offre limitée, les complications au niveau du site donneur et le risque de transmission de maladies ont dissuadé son utilisation généralisée.

En revanche, les matériaux de xénogreffe représentent une alternative réalisable car ils sont sûrs à utiliser et sont disponibles en abondance ; même s'ils proviennent de tissus de mammifères, ce qui est coûteux, pose des risques environnementaux et des problèmes éthiques, notamment dans les régions défavorisées. Néanmoins, les matériaux de xénogreffe ont leurs limites. La plupart des matériaux de xénogreffe commercialisés sont préparés à partir de tissus de mammifères, ce qui entraîne un coût biologique élevé, une pollution environnementale et des problèmes éthiques potentiels, en particulier dans les zones sous-développées.

Par conséquent, l’une des principales priorités du développement de matériaux de greffe osseuse est d’obtenir des biomatériaux synthétiques sûrs, modifiables et respectueux de l’environnement, capables de remplacer les matériaux de greffe naturels – la motivation exacte qui a motivé une nouvelle découverte par une équipe internationale de chercheurs.

Dans l’étude, l’équipe a développé une méthode de dissolution-précipitation pour convertir les coquilles d’œufs en particules de phosphate de calcium amorphe (ACP) sans endotoxine et immunocompatibles. "Les coquilles d'œufs sont une matière première idéale pour synthétiser des matériaux de greffe osseuse car elles contiennent beaucoup de composants de calcium et de phosphore", a déclaré le premier auteur de l'étude, le Dr Qianli Ma Qianli Ma du Département des biomatériaux de l'Université d'Oslo (UiO). De plus, certains oligo-éléments associés à la régénération osseuse, comme le magnésium et le strontium, se retrouvent également dans la coquille d'œuf.

En outre, l’équipe a établi un nouveau modèle sphéroïde 3D pour étudier l’activité ostéogénique de l’ACP de coquille d’œuf in vitro. Dans le modèle, il a été observé que les matériaux ACP interagissaient de manière plus réaliste avec les ostéoblastes et étaient sûrs, respectueux des cellules et efficaces pour favoriser la régénération osseuse.

"Cette technique promet de créer un approvisionnement illimité en matériaux de greffe osseuse bioactifs et durables tout en réduisant la pollution de l'environnement", a déclaré le professeur Håvard Jostein Haugen, auteur principal et correspondant du même département de l'UiO. "Les sphéroïdes ostéoblastiques construits dans l'étude a fourni un modèle de recherche plus pratique sur les biomatériaux, reflétant les interactions tridimensionnelles entre les cellules et les biomatériaux.

Les chercheurs espèrent que leurs dernières découvertes, publiées dans la revue KeAi Smart Materials in Medicine, inspireront de nouveaux travaux sur la conversion des déchets alimentaires ordinaires en biomatériaux à haute valeur ajoutée. Pendant ce temps, l’équipe travaille à la recherche d’un modèle in vitro idéal pouvant remplacer la recherche in vivo sur des modèles animaux.

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Contacter l'auteur correspondant : Håvard Jostein Haugen, Département des biomatériaux, Institut de dentisterie clinique, Université d'Oslo, Norvège. [email protected]

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Matériaux intelligents en médecine

10.1016/j.smaim.2023.04.001

Étude expérimentale

Cellules

Phosphate de calcium amorphe dérivé de coquille d'œuf : synthèse, caractérisation et biofonctions en tant que matériaux de greffe osseuse dans un nouveau modèle de sphéroïdes ostéoblastiques 3D

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun intérêt financier concurrent connu ni aucune relation personnelle qui aurait pu sembler influencer le travail rapporté dans cet article.