PEEK moulable par injection

Personnel de PlasticsToday | 24 sept. 2021

L'entreprise chimique allemande Evonik et le transformateur de plastique suisse Samaplast ont collaboré au développement d'un matériau à base de PEEK ostéoconducteur compatible avec le moulage par injection. Des prototypes d'implants rachidiens ont été moulés pour illustrer les propriétés de traitement du nouveau polymère haute performance, VESTAKEEP Fusion.

Jusqu'à présent, il était pratiquement impossible de fabriquer des implants à partir de composés polymères avec des particules bioactives par moulage par injection, car une fine couche de polymère se forme généralement à la surface, empêchant l'implant de se développer, a expliqué Evonik dans un communiqué de presse. Les microparticules spécialement configurées de VESTAKEEP Fusion et leur distribution homogène permettent cependant la formation d'additifs fonctionnels de phosphate de calcium biphasique (BCP) à la surface des composants moulés par injection. Les additifs permettent aux cellules osseuses d'adhérer plus rapidement à l'implant et favorisent l'ostéo-intégration entre l'os et l'implant.

« Les fabricants d'implants manquaient d'un matériau PEEK qui fusionne avec les cellules osseuses et accélère ainsi la cicatrisation », a déclaré Marc Knebel, responsable du segment de marché des systèmes médicaux chez Evonik. "Nous comblons cette lacune sur le marché avec VESTAKEEP Fusion et offrons une alternative aux implants en titane, en acier inoxydable ou en cobalt-chrome."

Initialement proposé sous forme de granulés et de produits semi-finis, VESTAKEEP Fusion peut être broyé, moulé par compression, extrudé et moulé par injection, a déclaré Evonik. Le composé a été optimisé pour le moulage par injection en étroite collaboration avec Samaplast AG.

"Nous avons testé VESTAKEEP Fusion sur des machines de moulage par injection dans la salle blanche et avons constaté qu'il était très facile à traiter", a déclaré Stefan Okle, PDG de Samaplast, dans une déclaration préparée. "Grâce à l'excellent échange avec Evonik, nous avons pu produire un prototype en 10 jours." Auparavant, le développement d'outils à lui seul prenait huit à dix semaines. Avec le prototypage rapide, ce processus peut être considérablement raccourci.

Pour démontrer le potentiel médical de la technologie, Evonik et Samaplast ont produit des prototypes d'implants intervertébraux, connus sous le nom de cages ou d'entretoises, qui sont utilisés pour remplir l'espace discal dans la colonne vertébrale après son retrait en raison de la dégénérescence discale. "Nous avons produit une cage qui contient tous les détails, tels que les dentelures, les filetages et les ouvertures, qui sont pertinents pour les implants rachidiens", a expliqué Okle.

Grâce à la liberté de conception offerte par le moulage par injection, les cages basées sur VESTAKEEP Fusion peuvent être adaptées aux anatomies spécifiques du patient et aux différentes techniques chirurgicales. Les modèles de cage montrent la diversité de conception dans les verrouillages et dans les cavités pour l'ossification. De plus, la conception facilite le guidage des instruments pendant la chirurgie et permet des techniques chirurgicales peu invasives et conviviales pour le patient.

Avec VESTAKEEP Fusion, Evonik présente une nouvelle gamme de produits de matériaux d'implant à base de PEEK de nouvelle génération qui accélèrent la fusion osseuse et la convalescence. Des études in vitro documentent une augmentation de plus de 30 % de l'attachement cellulaire et de la prolifération cellulaire, selon Evonik. Dans les tests précliniques, l'examen histologique révèle un réseau dense d'ostéoblastes nouvellement formés à l'interface os-implant. L'histo-morphométrie osseuse montre une multiplication par environ du double de l'apposition osseuse. De plus, les tests d'arrachement démontrent une augmentation de plus du double de la fixation de l'implant, a déclaré la société.

Evonik développe également un filament VESTAKEEP Fusion imprimable en 3D qui peut être traité par fabrication additive à l'aide de la technologie de fabrication de filaments fusionnés.

Evonik présentera le biomatériau VESTAKEEP Fusion lors du salon EUROSPINE à Vienne du 6 au 8 octobre 2021.

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