Brevet FR2922434A1 — publié le 20090424

L'invention concerne un implant dentaire. Un implant dentaire est une racine artificielle insérée dans l'os de la mâchoire afin de créer un ancrage suffisamment résistant et durable sur lequel est montée simultanément ou ultérieurement une prothèse dentaire. Ces implants sont généralement réalisés en un métal très résistant tel que titane pur ou faiblement allié. La technologie de l'implantologie dentaire a été développée durant les 50 dernières années. En effet, dans les années 1950, le chirurgien suédois Per-ingmar Brànemark a découvert que des vis en titane pouvaient se lier directement au tissu vivant, ce qui pouvait permettre le remplacement durable d'une dent par une racine artificielle solide. En 1965, les premiers implants ont été réalisés et implantés. Depuis les années 1980, la technique s'est diffusée dans le monde entier et elle a fait ses preuves sur un nombre important de patients. Aujourd'hui, l'implantologie s'est enrichie d'autres approches thérapeutiques: matériaux de comblement, greffes osseuses, implants à géométrie spécifique autres que des vis ou cylindres, traitements de surface. La technologie de l'implant dentaire, tant dans sa fabrication que dans son utilisation par les chirurgiens dentistes est maintenant connue. Les collagènes sont des protéines animales situées dans la matrice extracellulaire, qui possèdent dans leur structure un ou plusieurs domaines en triple hélice. La triple hélice est obtenue par association de trois chaînes alpha composées chacune de 1050 acides aminés. A l'extrémité des chaînes, des zones non hélicoïdales d'une quarantaine d'acides aminés, les télopeptides permettent l'association des molécules de collagène entre elles. Cet arrangement ordonné des macromolécules entre elles permet la formation de fibres qui sont le support de croissance et de différenciation de nombreuses cellules, notamment osseuses. Le collagène est extrait des tissus sources par des procédés bien connus de l'homme du métier. II existe des collagènes de plusieurs types et de 30 différents niveaux de structuration. Dans la préparation de biomatériaux implantables recouverts de collagène, suivant le type de collagène et les techniques de mise en oeuvre, on obtiendra des produits présentant des caractéristiques biologiques différentes. Aujourd'hui, le collagène est très largement utilisé dans la 35 préparation de matériaux implantables comme des colles biologiques, des renforts pariétaux, des prothèses vasculaires. En fonction des applications visées, il peut être utilisé seul ou en association avec un autre polymère ou matériau, synthétique ou non. II peut simplement permettre la biocompatibilisation de la surface et/ou avoir un rôle réel sur l'accélération de la cicatrisation. En odontologie, le collagène est utilisé depuis de nombreuses années, notamment pour la préparation de membranes destinées à la régénération tissulaire ou osseuse guidée. Ces membranes sont posées lors de diverses interventions, telles que le rehaussement le sinus ou le maintien d'un substitut osseux dans une cavité. Ces membranes de collagène sont des dispositifs à part entière, le plus souvent résorbées en un temps très long (supérieur à 6 mois). Pour cette application, le collagène est essentiellement utilisé pour sa biocompatibilité et son caractère hémostatique, l'indication principale étant la formation d'une barrière entre les tissus osseux et les tissus épithéliaux. Le collagène est aujourd'hui également utilisé pour l'enduction de matériaux tels que des textiles pour la fabrication d'implants pariétaux, la technique d'enduction étant connue de l'homme du métier. L'enduction d'implants dentaires avec des biopolymères, des protéines et particulièrement du collagène est également connue, bien que 20 moins répandue. Les implants dentaires sont des dispositifs médicaux soumis à de nombreuses forces et phénomènes biologiques complexes. Les implants actuels présentent les inconvénients exposés ci-après. 25 La zone de connexion entre l'implant et la prothèse dentaire, c'est-à-dire la fausse dent, subit de fortes contraintes mécaniques dues à la mastication. Cette zone doit donc d'être extrêmement résistante car l'implant doit être ancré très solidement dans l'os. En outre, le temps requis entre la pose de l'implant et la mise en 30 charge de la fausse dent varie entre 6 semaines et 6 mois et on estime que l'ostéointégration complète de l'implant nécessite 3 à 5 mois. II faut donc avoir recours à une seconde chirurgie pour la mise en charge définitive de l'implant. Ce laps de temps est nécessaire pour favoriser l'ostéointégration, c'est-à-dire pour favoriser la reconstruction de l'os autour de l'implant. Cependant on tend 35 de plus en plus vers une mise en charge rapide plus confortable pour le patient. Les recherches actuelles en implantologie se tournent vers des méthodes qui pourraient raccourcir ce délai, ces méthodes tendant à modifier la surface de l'implant pour la rendre plus rugueuse. Parmi les modifications de surface, il est connu d'utiliser le sablage, les attaques acides ou encore les revêtements de phosphate de calcium. Ces modifications entraînent une augmentation de la rugosité de la surface implantaire, ce qui permet une meilleure adhésion et prolifération des ostéoblastes et un meilleur contact entre l'os et implant. A l'heure actuelle, tous les implants présentent une surface rugueuse obtenue par les différentes techniques précitées et il est devenu obsolète d'envisager d'implanter un implant ayant une surface lisse. Les implants ont une topographie étudiée de manière à avoir un contact implant/os important, l'ostéointégration pouvant alors être obtenue en quelques semaines. Actuellement, l'ostéointégration au contact des implants est considérée comme suffisante avec un contact os/implant élevé. Mais la durée d'ostéointégration reste tout de même importante et limite la mise en charge immédiate. La bonne tenue d'un implant dentaire dans le temps dépend également du fait que les tissus entourant l'implant réussissent à former une pseudo-muqueuse gingivale qui va pouvoir jouer un rôle de protection de la dent et permettre ainsi à l'implant d'être complètement intégré dans l'environnement buccal. Après la pose d'un implant dentaire, si la barrière épithéliale est complètement formée entre 6 à 8 semaines, la maturation des tissus et des fibres de collagène est, elle, effective 6 à 12 semaines après la pose de l'implant. Ces fibres de collagènes sont parallèles à l'implant avec des fibroblastes interposés entre les fibres. On considère donc que la muqueuse péri-implantaire est correctement formée en environ 6 semaines. La principale différence entre les dents et l'implant réside dans l'orientation des fibres de collagène autour de ces derniers. Dans le cas d'une dent normale, les fibres de collagène sont insérées dans le cément de la dent et l'os, et orientées perpendiculairement ou obliquement à la surface dentaire. Par contre, dans le cas des implants dentaires, il a été constaté que les fibres de collagène sont parallèles à la surface de l'implant et que les fibroblastes sont également orientés parallèlement à la surface de l'implant. La densité en collagène est plus élevée dans les zones situées en périphérie de l'implant alors que la zone immédiaternent en contact de l'implant est riche en cellules. II y a beaucoup moins de fibres de collagène au contact direct de la surface de l'implant car ces fibres ne peuvent pas s'y ancrer et contournent alors l'implant. La mauvaise orientation des fibres de collagène se traduit par un manque d'attachement biologique entre la surface de l'implant et la muqueuse péri-implantaire. Les fibres de collagène parallèles ne permettent pas d'avoir une réelle attache physique mais elles permettent tout de même d'éviter une migration épithéliale trop importante et une invasion bactérienne. Ainsi, certains échecs implantaires peuvent s'expliquer par un tissu conjonctif peu présent au contact de l'implant. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un implant dentaire permettant d'accélérer la cicatrisation et l'ostéointégration afin de raccourcir les temps de mise en charge de l'implant, et permettant de favoriser l'orientation des fibres de collagène au contact de l'implant afin de faciliter la formation d'un tissu présentant des caractéristiques proches de celles du tissu naturel. A cet effet, l'invention concerne un implant dentaire comportant une partie, destinée à être insérée dans l'os d'une mâchoire d'un patient, présentant une surface externe enduite de collagène, caractérisé en ce que le collagène est du type collagène natif présentant des structures fibrillaires naturelles et/ou reconstituées lors de l'enduction du collagène sur l'implant. La structure de ce type de collagène permet un meilleur ancrage des fibroblastes et cellules épithéliales et par conséquent une meilleure organisation des fibres de collagène du tissu conjonctif autour de l'implant. Après implantation, les fibres ne s'orientent plus uniquement parallèlement à l'axe de l'implant mais s'étendent essentiellement perpendiculairement ou obliquement par rapport à celui-ci. En outre, un tel implant permet d'accélérer la cicatrisation, d'améliorer l'ostéointégration et d'améliorer l'intégration de l'implant dans les tissus mous ainsi que le remodelage de ces tissus pour un meilleur ancrage de l'implant. On obtient ainsi une adhérence des fibres de collagène sur l'implant et un ancrage physique de l'implant, de sorte que l'implant peut être mis en charge rapidement. Selon une caractéristique de l'invention, le collagène se présente 35 sous la forme d'un film continu. Avantageusement, le collagène est composé de collagène soluble et de fibrilles ou fibres de collagène. Selon une possibilité l'épaisseur de la couche de collagène est inférieure à 5001m, préférentiellement comprise entre 1 et 501.1m. La couche de collagène est donc suffisamment fine pour ne pas recouvrir ou boucher les aspérités formées à la surface de l'implant, qui participent à l'ancrage de l'implant. Préférentiellement, le collagène est du collagène de type I, de type III, ou un mélange des types 1 et III. Ce type de collagène joue un rôle dans le processus de formation de l'os (réponse cellulaire initiale, maintien des fonctions mécaniques...). Ce type de collagène permet une augmentation de l'adhésion cellulaire des ostéoblastes dans les premières heures de contact avec les surfaces de l'implant. En particulier, le collagène de type I contient une séquence peptidique RGD capable d'interagir directement avec les cellules osseuses. Selon une caractéristique de l'invention, le collagène comporte entre 85 et 100 % de collagène de type I et entre 0 et 15 % de collagène de type III. Avantageusement, le collagène est issu de l'espèce bovine ou de 20 l'espèce porcine, préférentiellement de l'espèce porcine. Selon une possibilité de l'invention, le collagène est de type fibreux et/ou de type acido-soluble. Préférentiellement, le collagène est un mélange de collagène de type fibreux et de collagène de type acido-soluble, le mélange étant obtenu par 25 extraction ou par mélange extemporané. Selon une forme de réalisation, le collagène contient de l'atélocollagène. Selon une autre forme de réalisation, le collagène contient de la gélatine. 30 Selon une caractéristique de l'invention, le collagène est neutralisé. Cette caractéristique permet de renforcer la cohésion des fibrilles de collagène. Avantageusement, le collagène est réticulé, préférentiellement par l'intermédiaire d'un réticulant aldéhydique tels que le formaldéhyde, le 35 glutaraldehyde ou un polysaccharide oxydé. La réticulation du collagène permet de contrôler la vitesse de résorption du collagène. Le temps de résorption doit préférentiellement être ajusté de sorte qu'il soit supérieur à 1 mois et inférieur à 6 mois à compter de l'implantation. La réticulation permet en outre de renforcer la cohésion des fibrilles de collagènes. Le réticulant est un polysaccharide oxydé tel que l'amylopectine oxydée ou le glycogène oxydé. Soit un tel réticulant est ajouté au moment de l'enduction de collagène, soit l'implant enduit de collagène peut être immergé dans la solution de réticulant. La réticulation est effectuée après l'enduction par passage à un pH basique. Préférentiellement, l'implant dentaire est réalisé en titane. L'invention concerne en outre un système prothétique, caractérisé en ce qu'il comporte un implant dentaire selon l'invention ainsi qu'un composant prothétique, par exemple un faux moignon, dont la surface externe est recouverte de collagène sur au moins une partie destinée à être en contact avec la gencive du patient. Préférentiellement, le collagène recouvrant le composant 20 prothétique est du type de celui recouvrant l'implant dentaire. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de cet implant dentaire. Figure 1 est une vue représentant l'implant en position dans la 25 mâchoire ; Figure 2 est une vue agrandie en coupe d'une zone A de la figure 1 ; Figure 3 est une vue au microscope électronique à balayage de la surface de l'implant après préparation de la surface. 30 Figure 4 est une vue correspondant à la figure 3 de l'implant après enduction de collagène. Figure 5 est une vue à fort agrandissement de la surface de l'implant, représentant les fibres de collagène. Une forme de réalisation préférentielle d'un l'implant 1 selon 35 l'invention est représentée aux figures 1 et 2. L'implant 1 est réalisé en titane et comporte une partie 2 et une vis de couverture destinées à être insérées et ancrées dans l'os de la mâchoire 3 d'un patient. Cette partie comporte un filet 4 facilitant l'ancrage. La surface externe de cette partie 2 subit en outre un traitement par sablage et attaque acide, de manière à former des porosités visant à favoriser 5 l'ancrage, comme cela apparaît à la figure 3. Une solution d'enduction est ensuite préparée à partir d'une solution aqueuse à 10% d'amylopectines oxydées et d'une solution aqueuse de collagène natif. L'implant 1 est immergé dans la solution d'enduction pendant 15 10 minutes sous agitation. L'implant 1 est ensuite retiré du bain puis séché sous flux d'air contrôlé. Afin d'accomplir une réticulation, l'implant 1 enduit est immergé dans un bain tamponné à pH 9 pendant 45 min. Les liaisons aldéhydiques n'ayant pas réagit sont ensuite réduites. Après plusieurs bains de lavage aqueux, l'implant 1 enduit est à 15 nouveau séché sous flux d'air contrôlé,, conditionné puis stérilisé. Le taux d'oxydation, la quantité du réticulant, ainsi que la durée des bains et des pHs de réaction sont choisis en fonction du temps de résorption souhaité. L'enduction permet de recouvrir la surface de l'implant par un film 20 continu de collagène 5 d'une épaisseur comprise entre 1 et 50 �m. Le collagène est composé de collagène soluble et de fibrilles ou fibres de collagène, visibles en particulier à la figure 5. La pose de l'implant est représentée aux figures 1 et 2. Après la pose, les fibrilles ou fibres de collagène sont orientées de 25 manière à faciliter l'ancrage des fibres du tissu hôte et l'adhésion cellulaire. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cet implant dentaire, décrite ci-dessus à titre d'exemple, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Implant dentaire (1) comportant une partie (2), destinée à être inséré dans l'os d'une mâchoire (3) d'un patient, présentant une surface externe enduite de collagène (5), caractérisé en ce que le collagène (5) est du type collagène natif présentant des structures fibrillaires naturelles et/ou reconstituées lors de l'enduction du collagène sur l'implant. 2. Implant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collagène se présente sous la forme d'un film continu. 3. Implant (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le collagène est composé de collagène soluble et de fibrilles ou fibres 15 de collagène. 4. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de collagène (5) est inférieure à 500 �m, préférentiellement comprise entre 1 et 50 �m. 5. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le collagène (5) est du collagène de type I, de type III, ou un mélange des types I et III. 25 6. Implant (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce le collagène (5) comporte entre 85 et 100 % de collagène de type I et entre 0 et 15 % de collagène de type III. 7. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en 30 ce que le collagène (5) est issu de l'espèce bovine ou de l'espèce porcine, préférentiellement de l'espèce porcine. 8. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que collagène (5) est de type fibreux et/ou de type acido-soluble. 20 35 9. Implant (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le collagène (5) est un mélange de collagène de type fibreux et de collagène de type acido-soluble, le mélange étant obtenu par extraction ou par mélange extemporané. 10. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le collagène (5) contient de l'atélocollagène. 11. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé 10 en ce que le collagène (5) contient de la gélatine. 12. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le collagène (5) est neutralisé. 15 13. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le collagène (5) est réticulé, préférentiellement par l'intermédiaire d'un réticulant aldéhydiques tels que le formaldéhyde, le glutaraldehyde ou un polysaccharide oxydé. 20 14. Implant (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le réticulant est un polysaccharide oxyclé tel que l'amylopectine oxydée ou le glycogène oxydé. 15. Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé 25 en ce qu'il est réalisé en titane. 16. Système prothétique, caractérisé en ce qu'il comporte un implant dentaire selon l'une des revendications 1 à 15 ainsi qu'un composant prothétique, par exemple un faux moignon, dont la surface externe est 30 recouverte de collagène sur au moins une partie destinée à être en contact avec la gencive du patient.5