Z. Xiong, L. Rouquier, C. Chappard, M. Bachy, X. Huang, E. Potier, M. Bensidhoum, T. Hoc
Materials 2023, 16(9), 3349.
Les biomatériaux sont un élément essentiel de l’ingénierie tissulaire osseuse. Ils fournissent un support et créent un environnement physiologique permettant aux cellules de proliférer et de se différencier. Les allogreffes osseuses prélevées sur des donneurs humains sont des biomatériaux prometteurs en raison de leurs caractéristiques mécaniques et structurelles. La microarchitecture osseuse est bien connue pour être un déterminant important des propriétés mécaniques macroscopiques, mais son rôle au niveau microscopique, c’est-à-dire au niveau des trabécules, est encore mal compris. La présente étude a examiné les corrélations linéaires entre les paramètres microarchitecturaux obtenus à partir d’images de tomographie à rayons X (micro-CT) d’allogreffes osseuses, tels que la fraction de volume osseux (BV/TV), le degré d’anisotropie (DA) ou le facteur ellipsoïde (EF), et les paramètres micromécaniques dérivés de calculs par éléments microfinis, tels que la déformation axiale moyenne (εz) et la densité d’énergie de la déformation (We). DAEF, un nouveau paramètre basé sur une combinaison linéaire des deux paramètres microarchitecturaux DA et EF, a montré une forte corrélation linéaire avec les caractéristiques mécaniques de l’os à l’échelle microscopique. Nos résultats ont permis de conclure que la distribution spatiale et la structure en plaques et en tiges de l’os trabéculaire sont les principaux déterminants des propriétés mécaniques de l’os à l’échelle microscopique. Le paramètre DAEF pourrait donc être utilisé comme outil pour prédire le niveau de stimulation mécanique à l’échelle locale, un paramètre clé pour mieux comprendre et optimiser le mécanisme de l’ostéogenèse dans l’ingénierie tissulaire osseuse.