Etude biomécanique multi-échelle des tissus dentaires sains et restaurés pour des restaurations innovantes

par Asef Hemmati

Projet de thèse en Science des Matériaux

Sous la direction de Nicolas Schmitt et de Elsa Vennat.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec MSSMAT - Mécanique des sols structures et Matériaux (laboratoire) et de CentraleSupélec (2015-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-09-2017 .


  • Résumé

    La carie est encore la maladie la plus répandue dans le monde. Mais aujourd'hui les restaurations classiques de type résine composite ou prothèse fixée souffrent d'un manque de durabilité et ne font pas l'objet d'un cahier des charges basé sur des critères scientifiques. La restauration dentaire étant ancrée sur les tissus sains, il est intéressant d'étudier le tissu dentaire sain qui est essentiellement constitué de la dentine. L'objectif de cette thèse aux frontières de l'odontologie et de l'ingénierie est donc d'étudier le tissu dentinaire sain à différentes échelles pour combler les manques de connaissance de celui-ci et de compréhension des liens structure-propriétés au sein de celui-ci. Les moyens mis en œuvre sont des techniques encore peu utilisées sur la dent telle que le MEB-FIB (étude fine de la microstructure locale) et des micro-essais mécaniques (compression de micro-plots usinés au MEB-FIB). Les données locales en termes de microstructure et de mécanique du tissu dentinaire pourront : (1) servir à des modèles macroscopiques à l'échelle de l'organe (outils prédictif de la tenue mécanique d'une restauration) ; (2) constituer une base de réflexion à des restaurations plus « patient-specific » adaptées à la localisation de la lésion et aux caractéristiques des tissus du patient ; (3) permettre de proposer des caractéristiques éventuelles pour des restaurations biomimétiques à gradient de propriétés.

  • Titre traduit

    Biomechanical and multiscale study of healthy and restored dentinal tissues for innovative restorations


  • Résumé

    Caries is still the most widespread disease in the world. However, conventional restorations such as adhesive resins or fixed prosthesis suffer from a lack of durability and are no specification based on scientific criteria is described. Since dental restoration is anchored on the healthy tissue, it is interesting to study healthy dental tissue which is essentially made up of dentin. The objective of this thesis, at the interface between odontology and engineering, is thus to study the healthy dentin tissue at different scales to fill the gaps in its fundamental knowledge and in understanding the links between structure and properties of this tissue. The means that we plan to use are state-of-the-art techniques such as FIB-SEM (fine microstructural study) and mechanical micro-tests (compression of micro-beams machined with MEB-FIB). Local data in terms of microstructure and mechanics of the dentin could :(1) be useful to build macroscopic models at the organ scale (predictive tools of the mechanical strength of a restoration); (2) provide a basis for a reflection towards more patient-specific restorations adapted to the location of the lesion and to the characteristics of the patient's tissues; (3) make it possible to propose smart characteristics for biomimetic restorations (materials with properties gradient can be an interesting perspective).