Évaluation tridimensionnelle non destructive de matériaux biocompatibles par microtomographie utilisant des rayons synchrotron

La microtomographie basée sur des sources de rayons synchrotron est une technique unique pour la caractérisation 3D de différents matériaux avec une résolution spatiale allant jusqu'à environ 1 micromètre. L'interface entre les matériaux d'implant (métaux, céramiques et polymères) et la matière biologique est accessible de manière non destructive, c'est-à-dire sans artefacts de préparation. Étant donné que les matériaux présentent différentes absorptions aux rayons X, il peut devenir impossible de visualiser simultanément le matériau d'implant et les tissus. Ici, nous montrons que le revêtement des implants polymères, qui sont invisibles dans le tissu osseux, n'améliore pas seulement les propriétés interfaciales mais permet également d'imager l'interface en détail. Les implants en titane, en revanche, absorbent les rayons X plus fortement que le tissu osseux. La différence, cependant, est suffisamment petite pour quantifier la formation osseuse près de l'interface. Un autre avantage de la microtomographie par rapport à l'histologie classique est la capacité d'examiner des échantillons dans un état hydraté. Nous démontrons que des sphères creuses en céramique peuvent être imager avant la frittage et que les fibroblastes marqués par OsO4 sont visibles sur des textiles polymères. En conséquence, les échafaudages de différents matériaux conçus pour l'ingénierie tissulaire et les revêtements d'implants peuvent être optimisés sur la base des tomogrammes.