Projet ANR-15-CE19-0021 – ArchiCaP : Matériaux architecturés de phosphate de calcium substitué pour implants osseux bioactifs
Programme : Technologies pour la santé (DS0413) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Madame Ghislaine BERTRAND (Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux)
Montant : 615983.0 euros
Date de début : 2016
Durée : 42 mois
Résumé : En raison du vieillissement de la population, des maladies et des traumatismes nombreux, les besoins de remplacement ou de réparation des tissus osseux s'accroissent régulièrement. En France, plus de 40 000 genoux artificiels et 150 000 prothèses de hanche sont implantés chaque année. 10% nécessitent une reprise, occasionnant ainsi une seconde intervention chirurgicale lourde et coûteuse. Dans ce contexte, le secteur des implants, qui compose une part importante des dépenses de santé, est aujourd’hui en nette croissance (5%/an). Il s’agit en remplaçant une articulation défectueuse, de redonner rapidement aux patients de l’autonomie/mobilité et cela de façon durable. Depuis que les premières prothèses articulaires revêtues d’hydroxyapatite ont été implantées au milieu des années 1980, l’intérêt pour ce type de prothèse ne s’est pas démenti. Les questions actuelles concernent la capacité à disposer d’un revêtement bioactif, antibactérien, mécaniquement stable et à réaliser ce type de revêtement sur toutes les natures et les formes de support en assurant une qualité d’élaboration. Pour répondre à ces  enjeux complexes et parfois contradictoires, nous proposons de nouvelles architectures et matériaux pour les revêtements des implants ainsi que de nouvelles interfaces dépôt/implant.
L’objectif du projet est de développer des revêtements à base de phosphates de calcium multisubstitués et architecturés pour une excellente biocompatibilité à court et long termes, une très bonne adhérence sur les prothèses et des propriétés bactéricides. Le projet a donc pour ambition : i) d’évaluer le potentiel de deux nouveaux procédés de projection thermique (la projection plasma de suspensions et le cold spray) pour élaborer ces phosphates de calcium «intelligents», en priorité sous forme de revêtements ; ii) d’adapter les procédés au traitement des implants de toutes dimensions, de formes complexes et en matériaux métalliques, polymériques ou céramiques ; iii) de décrire les effets physiques, chimiques et structuraux des revêtements sur les propriétés ostéinductives ; iv) et de développer de nouvelles approches expérimentales et numériques pour la détermination des propriétés mécaniques (adhésion et cohésion).
Le projet PRCE intitulé ArchiCaP « Architectured substituted calcium phosphate coatings for bioactive bone implants » réunit trois groupes de recherche académiques et une entreprise sur le thème de la réparation des tissus osseux : CIRIMAT de l'Institut National Polytechnique de Toulouse, LGP de l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tarbes, BioTis de l'Université de Bordeaux et 2PS, PME spécialiste du revêtement d'implants orthopédiques par projection plasma. 
Ce consortium multidisciplinaire en science et génie des matériaux, biologie et systèmes industriels s’appuiera sur le CRIOAC-GSO ainsi que sur deux équipes internationales (Universités de Sherbrooke et de Barcelone) reconnues dans la maîtrise des nouveaux procédés de projection thermique.