LES COMPOSITES SE GREFFENT SUR L'HOMME

Anesthésie plus légère et douleurs moins prononcées grâce à cet implant auto-adhésif.
© AMÉLIE COULOMBEL ; COMPOSITES BUSCH

Après l'aéronautique, l'automobile ou bien encore la construction, les composites trouvent leur place dans... le corps humain. Si les applications sont encore peu répandues, l'innovation promet d'accélérer leur développement.

Implants osseux, prothèses en tous genres, vis et tiges pour réparer une fracture, plaque de réfection abdominale après une hernie ou une éventration, mais aussi instrumentation... Les composites, qui sont le plus souvent des mélanges de fibres et de résines polymères, offrent toujours plus de solutions aux chirurgiens et aux médecins. Ils peuvent remplacer métaux et plastiques, voire offrir de nouvelles propriétés. Mais ces avancées restent discrètes et les volumes de composites utilisés dans la santé demeurent confidentiels par rapport à ceux consommés par l'aéronautique et par l'automobile. Le secteur de la santé ne représente qu'un infime pourcentage du marché mondial des composites, qui avoisine les 60 milliards d'euros. Malgré tout, il s'avère extrêmement dynamique. « Nous avons plus de 300 entreprises sur les 1 100 exposantes qui déclarent travailler pour le médical cette année », assure Frédérique Mutel, la présidente du JEC, le salon des composites qui se tient du 29 au 31 mars à la Porte de Versailles.

Le vieillissement de la population offre aux fabricants de composites un fort potentiel de développement. Comme dans de nombreux autres secteurs d'activités, ce sont d'abord pour leur légèreté et leur résistance que les composites sont employés dans la santé. « Ils sont cinq fois moins lourds que les métaux, estime Nicolas Bernet, le responsable technique et commercial de la société suisse Composites Busch. C'est une caractéristique essentielle pour du matériel comme les fixateurs externes, utilisés lors d'une fracture des os. » Dans le domaine médical, Composites Busch s'intéresse essentiellement aux dispositifs externes. Pour ce type d'application, les plastiques thermodurcissables, telles les résines époxy, sont privilégiés, car ce sont les moins coûteux. C'est le cas également des instruments chirurgicaux. « Les composites permettent de produire des pièces complexes d'un seul tenant, sans nécessiter d'usiner ou de souder », décrit Nicolas Bernet. D'où une baisse supposée des coûts de fabrication et une amélioration de la précision des instruments.

Les implants médicaments, voie d'avenir

Les composites possèdent un autre avantage de taille. Contrairement aux métaux, l'absence de perturbations lors de radiographie et d'IRM (Imagerie par résonance magnétique) est une caractéristique qui peut s'avérer utile pour les examens post-opératoires. Une propriété mise en avant par la société suisse Icotec. En février, elle a annoncé la première implantation de sa plaque servant au maintien du rachis cervical. L'implant est constitué de fibres de carbone et de Peek. Ce polymère thermoplastique haute performance évite l'emploi de métal, résiste à la corrosion et à la fatigue. Et il est biocompatible : une propriété majeure, justement associée aux résines thermoplastiques (polyamide, polypropylène, Peek, Pet...).

La PME Cousin Biotech, implantée à Wervicq-Sud (Nord), commence la commercialisation d'une plaque de réfection de paroi, sèche à l'air libre mais devenant collante une fois appliquée dans le corps. « Cet implant auto-adhésif est constitué d'un tricot de polypropylène imprégné de polyvinylpyrrolidone, un polymère soluble dans l'eau », explique François Cousin, le PDG de Cousin Biotech. Avantage du produit, pas d'agrafes nécessaires au maintien de la plaque. Cela permet une anesthésie moins forte et génère par la suite des douleurs moins aiguës pour le patient.

Les produits qui devraient booster l'emploi des composites dans le secteur de la santé n'existent pas encore... « L'avenir est aux implants médicaments », s'enthousiasme François Cousin. Autrement dit, aux composites capables, par exemple, de larguer des anti-infectieux ou des analgésiques dans le corps humain après la pose. Une innovation issue de la libération contrôlée des médicaments. Cousin Biotech, qui travaille en collaboration avec les universités de Lille 1 et 2, pourrait débuter le lancement de tels implants dans les deux ans. « Ces implants combinés représentent l'une des principales tendances du marché », confirme Philippe Gravagna, le directeur de la R et D pour la société américaine Covidien. Mais la nécessité de les enregistrer à la fois en tant que dispositif médical et médicament ralentit leur développement et augmente leur coût de production.

Développer les composites résorbables

Autre tendance, mais à plus long terme : les composites ouvrant la voie à la régénération tissulaire. Ils visent à reconstituer un tissu après sa destruction partielle ou complète. Le groupe Covidien a déjà mis au point un renfort de paroi abdominale pour traiter les hernies ventrales, à base de fils de polyéthylène, ou de polypropylène, et de collagène. « Il s'agirait alors de mettre en culture des cellules du patient ou des cellules souches sur un composite de ce type afin de régénérer un tissu », décrit Philippe Gravagna. De telles applications pourraient apparaître d'ici cinq à dix ans.

Les implants biorésorbables constituent une autre voie active de recherches. « C'est le rêve ultime, affirme Nicolas Bernet. Par exemple, l'idée serait, pour la fracture d'une jambe, de mettre au point des plaques qui s'élimineraient avec le temps. Il deviendrait inutile de rouvrir la jambe pour les enlever. » Les fibres de carbone seraient alors inutilisables pour ce type d'applications. Des fibres naturelles suffisamment rigides pourraient, elles, être employées. Preuve de l'intérêt des composites biorésorbables : le partenariat créé il y a peu entre la société américaine Invibio et Smith et Nephew, une entreprise britannique spécialisée dans les dispositifs médicaux au chiffre d'affaires de 4 milliards d'euros. De leur côté, les chercheurs allemands du Fraunhofer Institute ont récemment annoncé avoir développé des vis en composite biorésorbables capables de remplacer le titane dans de nombreuses applications (rupture de ligaments...). Leur composite est constitué de PLA, un polymère de la famille des thermoplastiques, et d'une céramique de phosphate de calcium, l'hydroxylapatite. En un mot, plus les composites se feront oublier, plus ils auront de succès.