Elaboration de nouvelles compositions de bioverres destinés à la chirurgie réparatrice

par Cédric Duée

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Claudine Follet-Houttemane.

Soutenue en 2007

à Valenciennes .


  • Résumé

    Les bioverres sont des matériaux utilisés comme comblement osseux ayant la particularité de former une liaison intime avec le milieu hôte grâce au développement d’une couche d’hydroxyapatite carbonatée cristallisée (HAC) à leur surface. La bioactivité d’un verre est définie par le temps de formation de cette couche dans le milieu physiologique. Le but de la thèse est de déterminer des formules mathématiques permettant de relier différentes propriétés essentielles de bioverres à leur composition. Celles-ci, appelées réponses, sont étudiées par plans de mélanges. Elles sont au nombre de sept : la température de fusion des mélanges de poudre, les températures de transition vitreuse et de cristallisation, la plage de travail des verres, la densité, la bioactivité et enfin l’épaisseur de la couche d’hydroxyapatite carbonatée. Ces caractéristiques jouent toutes un rôle important quant au choix d’un bioverre pour une utilisation donnée. Par exemple, la température de fusion des mélanges renseigne sur sa facilité de synthèse, les températures caractéristiques indiquent les possibilités de mise en forme (verres massifs, poreux, granules…). L’étude de la bioactivité et de l’épaisseur de la couche d’HAC permet de connaître la composition des verres les plus performants pour l’utilisation en chirurgie réparatrice. Les plans de mélanges ont permis d’étudier de manière systématique le système simple SiO2-CaO-Na2O, puis dopé par P2O5 et enfin par du fluor. Les formules obtenues mettent en évidence des lignes d’isoréponses pour toutes les propriétés recherchées, ce qui renseigne sur l’existence ou non d’un verre de propriétés définies et dans le cas échéant indique sa ou ses compositions.

  • Titre traduit

    New bioglass compositions elaboration destined to repairing surgery


  • Résumé

    Bioglasses are materials used as bone filling and able to form a bond with the host environment by developing a hydroxyapatite layer (HCA) at their surface. The glass bioactivity is defined by its layer formation time in the body fluid. The aim of this work is to link some bioglass essential properties with their compositions by the mean of mathematical formulas. These properties are called responses, and are studied by mixtures designs. There are seven of them: powder mixtures melting temperature, glass transition and crystallization temperatures, the working range, the density, the bioactivity and the thickness of the hydroxyapatite layer. These whole characteristics have an important role for the choice of a bioglass. For example, melting temperature informs on the synthesis ease, characteristic temperatures indicate the preparation possibilities (glass bulk, porous, granules…). Bioactivity and HCA thickness study permits to point out the most efficient glasses for repairing surgery utilization. Mixtures designs have been applied on SiO2-CaO-Na2O system, P2O5 and CaF2-doped. Obtained formulas point out different response areas for all properties, which inform on the existence of a bioglass with defined properties and indicate its or their compositions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (355 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr. Annexes

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  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900472 TH
  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site de Maubeuge.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 900471 TH
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