Financé par le Carnot MICA,  le projet InVitrOs s'attaque au défi majeur des infections chroniques liées aux implants osseux. Il implique les chercheurs d'Irepa Laser et du laboratoire BioS pour explorer une solution novatrice : la texturation laser des surfaces de prothèses.

Le risque de contracter une infection lors de la pose d’un implant est de 1 à 2 %. Lorsque cela arrive, l’évolution vers une infection chronique présentant des biofilms bactériens très résistants est fréquente (1 cas sur 2 environ) et très problématique pour le patient qui voit sa qualité de vie largement réduite. De plus la prise en charge de ce type d’affection entraîne un coût important pour la société.

Comprendre et tester

Les chercheurs et ingénieurs d’Irepa Laser et du laboratoire BioS (Biomatériaux et Inflammation en Site Osseux) de l'Université de Reims proposent de s’attaquer à ce problème en explorant une nouvelle piste : la texturation laser de la surface des prothèses pour limiter la colonisation de bactéries responsables des infections, afin d'éviter la formation de biofilms.

Cette approche est au cœur du projet “InVitrOs”, financé par le Carnot MICA.

Ce projet a deux principaux objectifs :

• comprendre comment s’installent les infections sur les prothèses par la création d’un modèle spécifique en titane dans un milieu biologique proche de ce qui se passe dans le corps,
• tester l’impact de différentes texturations laser de l’alliage de titane le plus couramment utilisé en clinique, sur le comportement des bactéries les plus fréquemment retrouvées dans les cas d’infections sur prothèses : les Staphylococcus aureus.

Le projet a donné lieu à la conception, par impression 3D, d'un support de culture inédit et sur mesure, qui permet d'éviter la contamination par gravité d’autres bactéries n’appartenant pas au biofilm. Cette innovation promet, pour toute la communauté scientifique, de nouvelles découvertes, en permettant une culture des bactéries dans des conditions très proches de la réalité.

Une quinzaine de texturations passées au crible

Lors du projet, les ingénieurs d’Irepa Laser ont testé une quinzaine de texturations différentes sur les supports en titane, en faisant varier la durée et la puissance des impulsions laser sur la surface. Après un crible des différents modèles de texturation, les résultats des études biologiques sont prometteurs.

Un type de texture en particulier semble faire obstacle à la colonisation par Staphylococcus aureus, réduisant le risque de formation d’un biofilm. Ces premières pistes vont donner lieu à de nouvelles études plus poussées. Les chercheurs testeront notamment de nouvelles bactéries pour valider le caractère universel de l’effet observé.

Les connaissances acquises dans ce projet offrent également de nouvelles perspectives de développement de stratégies anti-infectieuses. L’étude de toutes surfaces pouvant être abîmées par des biofilms est possible. Toutes les problématiques liées au biofouling (encrassement biologique) par exemple peuvent être adressées.

www.carnot-mica.fr, www.irepa-laser.com, bios-reims.fr