In vitro evaluation of bioactive and biodegradable composites based on polyhydroxybutyrate

Abstract

Deux bioceramiques sous forme de particules, l'hydroxyapatite (HA) et le phosphate tricalcique (TCP), ont ete incorporees a du polyhydroxybutyrate (PHB) pour former de nouveaux composites destines a des applications de remplacement de tissus et de regeneration. Des composites HA/PHB et TCP/PHB contenant 10, 20 et 30 % en volume de bioceramique ont ete produits par un procede de fabrication precedemment mis au point. Des etudes in vitro ont ete menees en utilisant un liquide corporel acellulaire (SBF). Des echantillons de composites ont ete immerges dans le SBF a 37°C pendant des temps variables, puis ont subi des analyses de surface. Les examens en microscopie electronique a balayage ont montre que la premiere germination de cristaux mineraux se produisait sur les composites HA/PHB apres seulement 1 jour d'immersion dans le SBF. Les cristaux mineraux sont formes de micropaillettes et couvrent completement la surface du composite en quelques jours. La formation des cristaux mineraux sur les composites TCP/PHB est plus lente que sur les composites HA/PHB. L'analyse par diffraction des rayons X sur couches minces (TF-XRD) montre que les cristaux mineraux ont une structure apatitique mal cristallisee, et qu'une couche d'apatite se forme et croit sur les composites lorsqu'on augmente le temps d'immersion. Les spectres d'infrarouge a transformee de Fourier (FTIR) revelent que l'apatite formee in vitro contient des groupes carbonate. La formation d'une couche d'apatite carbonatee sur la surface des composites revele la bioactivite in vitro des composites HA/PHB et TCP/PHB. Une analyse mecanique dynamique (DMA) montre que le module relaxe des composites HA/PHB et TCP/PHB augmente avec le temps d'immersion au cours des experiences in vitro, ce qui est attribue a la formation de la couche d'apatite sur les composites.