Projet ANR-12-BS09-0030 – Innov’HAP : Procédé innovant  pour la production en continu d’hydroxyapatite: De l’étude fondamentale à l’amélioration qualitative du produit et du procédé
Programme : Blanc - SIMI 9 - Sciences de l'Ingénierie, Matériaux, Procédés, Energie (Blanc SIMI 9) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur David GROSSIN (Centre Interuniversitaire de Recherche Ingénierie Materiaux)
Partenaires : BIOPOWDERS; Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux; Laboratoire de Génie Chimique; URODELIA
Montant : 501000.0 euros
Durée : 48 mois
Résumé : Les pathologies ostéo-articulaires sont, à tous âges, la première cause de handicaps et soulèvent des problèmes au niveau économique et dans les soins de santé. De nos jours, l’utilisation des prothèses métalliques en tant que substitut osseux est très largement répandue dans le traitement de ces handicaps et notamment ceux liés aux pathologies du genou ou de la hanche. Dans de tels cas, un revêtement d’hydroxyapatite (HAP) est souvent appliqué à la surface de ces dispositifs implantables de façon à améliorer la qualité de l’interface os-prothèse et ce, dès les premiers temps suivant l’opération chirurgicale, ceci permettant d’envisager une plus grande stabilité des prothèses dans le temps. Ces considérations s’avèrent d’autant plus importantes au vue des statistiques sur le vieillissement croissant de la population.
Les caractéristiques de la poudre d’HAP utilisée dans le procédé de revêtement jouent un rôle essentiel notamment dans l’ostéo-intégration et la durée de vie des prothèses. Une poudre d’HAP à haute performance dont les caractéristiques sont adaptées au procédé de revêtement est ainsi nécessaire. A ce jour, les procédés industriels en batch fonctionnent principalement avec des conditions opératoires définies généralement de façon semi-empirique et nécessitent d’être optimisées. De la même manière toutes les caractéristiques physico-chimiques des poudres obtenues ne sont pas toujours prises en compte lors du développement de ces procédés. De faibles rendements ainsi qu’une distribution large de tailles de particules apparaissent comme étant deux paramètres limitant lorsqu’il s’agit d’envisager le développement d’un procédé plus rentable et devant permettre l’obtention de poudre pour des revêtements de plus haute qualité.
Les poudres d’HAP destinées à des applications biomédicales font, depuis de nombreuses années, l’objet de recherches importantes dans des laboratoires tels que le CIRIMAT et le LGC ainsi que dans certaines PME (Petites et Moyennes Entreprises) ; toutefois l’optimisation des procédés production n’a jamais été étudiée en profondeur.
Les objectifs de ce projet sont, en tenant compte des considérations précédentes, de mettre en place et d’étudier un procédé innovant pour la production continue de poudre d’hydroxyapatite via une approche globale et multidisciplinaire qui englobe des aspects plus fondamentaux jusqu’à la recherche de performances améliorées du produit et du procédé. La stratégie qui sera développée dans ce projet est basée sur l’association de trois approches complémentaires : (i) une étude fondamentale des différentes étapes impliquées dans le procédé de production de poudre (i.e cristallisation, lavage, séchage et calcination), (ii) le développement d’outils adaptés pour de la caractérisation à une échelle locale (incluant l’utilisation de systèmes micro fluidiques adéquats), et finalement (ii) l’exploitation des données obtenues précédemment en vue de la mise en place et l’évaluation d’un procédé continu efficace. 
Ce projet, prévu pour une durée de 48 mois, associe deux laboratoires académiques reconnus (Institut Carnot CIRIMAT et LGC) dans les domaines de la Science des Matériaux, des Sciences Pharmaceutiques et du Génie Chimique, ainsi qu’un partenaire industriel (Biopowders SARL). Tous les partenaires sont impliqués dans des activités de développement dans le domaine des technologies liées à l’os. La qualité et la complémentarité de l’expertise des membres du consortium constituent une des forces de ce projet, qui devrait à moyen terme permettre la création d’une plateforme locale (Midi-Pyrénées) sur traitement et la synthèse de poudres destinées à des applications médicales. 
La proximité géographique des partenaires devrait nous permettre d’adapter en « temps réel » les qualités de la poudre et le procédé. De plus, ceci nous permettra aussi de définir des tâches impliquant simultanément l’HAP en tant que matériau et son procédé de production