La biocompabilite du tantale
La conclusion de Robert J Harling dans cet article :
« Les informations disponibles indiquent que le tantale est très résistant aux attaques chimiques et suscite très peu de réactions biologiques négatives, que ce soit sous forme réduite ou oxydée. De nombreuses études démontrent une excellente biocompatibilité dans diverses situations, notamment dans les applications impliquant la chirurgie osseuse »
Le tantale est largement utilisé dans les applications cliniques depuis plus de 50 ans :
- comme marqueur radiographique à des fins de diagnostic, en raison de sa haute densité
- comme matériau de choix pour une implantation permanente dans l’os, car l’ostéomigration empêche la migration
- comme clips vasculaires, avec l’avantage particulier que le tantale n’étant pas ferromagnétique, il est très adapté à l’IRM
- dans la réparation des défauts crâniens – une norme de matériel médical des États-Unis d’Amérique existe pour le tantale dans cette application
- comme un stent flexible pour prévenir l’effondrement artériel • comme stent pour traiter les sténoses biliaires et artérioveineuses (hémodialyseur) fistulaires
- dans la réparation des fractures • dans les applications dentaires
- dans d’autres applications diverses
La biocompatibilite du tantale
par Robert J Harling
BSc(Hons) CBiol, MIBiol, DipRCPath, MRCPath, Toxicologue agréé Eurotox ; avril 2002
Le rapport est réimprimé avec la permission et grâce à Danfoss Tantalum Technologies.
Introduction
Ce document passe en revue la documentation présentant des informations pertinentes sur la question de la biocompatibilité du tantale. Les informations proviennent de documentation scientifique, d’études d’extraction entreprises par le Centre Technologique Danfoss et d’études d’évaluation de surface entreprises par le Centre Danois des Polymères, Laboratoire National de Risø, Danemark.
>h3>Documentation scientifiquecomme marqueur radiographique à des fins de diagnostic, en raison de sa haute densité • comme matériau de choix pour une implantation permanente dans l’os, car l’ostéomigration empêche la migration
Aucune réaction macroscopique n’a été observée autour des marqueurs, ceux implantés dans l’os étaient fermement fixés et présentaient un contact étroit avec les lamelles osseuses adjacentes. L’examen microscopique chez les lapins n’a montré aucune réaction ou une légère fibrose osseuse, et une légère fibrose, mais aucune réaction inflammatoire ou seulement une réaction minimale après 6 semaines. Chez les enfants, aucune réaction inflammatoire et seulement une légère fibrose étaient présentes jusqu’à 48 semaines après l’insertion. La bio-inertie du tantale a été commentée dans la conclusion de l’article.
Conclusion
Les informations disponibles indiquent que le tantale est très résistant aux attaques chimiques et suscite très peu de réactions biologiques négatives, que ce soit sous forme réduite ou oxydée. De nombreuses études démontrent une excellente biocompatibilité dans diverses situations, notamment dans les applications impliquant la chirurgie osseuse.
Les métaux revêtus de tantale et le tantale lui-même ne libèrent rien dans les milieux d’extraction lors des procédures standardisées, et l’analyse de surface montre des profils d’impuretés faibles. Si le tantale utilisé dans la fabrication des dispositifs médicaux proposés répond aux critères de pureté, il n’y a aucune raison d’entreprendre d’autres études de biocompatibilité sur les animaux. Ce rapport a été préparé par : Date : Avril 2002 Robert J Harling BSc(Hons) CBiol, MIBiol, DipRCPath, MRCPath, Toxicologue agréé Eurotox
References
Aronson,A.S., Jonsson,N. et Alberius,P. Les marqueurs tantaliques en radiographie. Sleletal Radiol. 1985, 14, 207-211.
Birkemose,N-R. Rapport d’extraction J.No. 2001734. Rapport interne 2001 du Centre de Technologie Danfoss.
Black,J. Performance biologique du tantale. Matériaux Cliniques 1994, 16, 167-173.
Bobyn,J.D., Stackpool,G.J., Hacking,S.A., Tanzer,M. et Krygier,J.J. Caractéristiques de la croissance osseuse et mécanique de l’interface d’un nouveau biomatériau poreux du tantale. J. Chirurgie des Os et des Articulations 1999, 81-B, No.5. (appelé Bobyn(1) dans le texte).
Bobyn,J.D., Toh,K-K, Hacking,S.A., Tanzer,M. et Krygier,J.J. Réponse tissulaire aux cotyles acétabulaires poreux en tantale. J. de l’Arthroplastie 1999, 14, No.3, 347-354. (appelé dans le texte Bobyn(2)).
Crochet,D., Grossetete,R., Bach-Lijour,B., Sagan,C., Lecomte,E., Leurent,B., Brunel,P. et Le Nihouannen,J-C. Effets du traitement par plasma sur le stent strecker en tantale implanté dans les artères fémorales des moutons. Cardiovasc. Intervent. Radiol. 1994, 17, 285-291.
Johnson,P.F., Bernstein,J.J., Hunter,G., Dawson,W.W. and Hench,L.L. Une analyse in vitro et in vivo d’électrodes capacitives en tantale anodisé : réponse à la corrosion, physiologie et histologie. J. Biomed. Mater. Res. 1977, 11, 637-656.
Kato,H., Nakamura,T., Nishiguchi,S., Matsusue,Y., Kobayashi,M., Miyazaki,T., Kim,H-M. et Kokubo,T. Collage d’implants en tantale traités à l’alcali et à la chaleur sur l’os. J. Biomed. Mater. Res. 2000, 53, 28-35.
Matsuno,H., Yokoyama,A., Watari,F., Uo,M. et Kawasaki,T. Biocompatibilité et ostéogenèse des implants en métal réfractaire, titane, hafnium, niobium, tantale et rhénium. Biomaterials 2001, 22, 1253-1262.
Miller,A.C., Fuciarelli,A.F., Jackson,W.E., Ejnik,E.J., Emond,C., Strocko,S., Hogan,J., Page,N. et Pellmar,T. Études de mutagénicité urinaire et sérique sur des rats auxquels on a implanté des pastilles d’uranium appauvri ou de tantale. Mutagenesis 1998, 13, n° 6, 643-648.
Sharma,C.P. et Paul,W. Interaction des protéines avec le tantale : changements avec la couche d’oxyde et l’hydroxyapatite à l’interface de surface. J. Biomed. Mater. Res. 1992, 26, 1179-1184.
Wei,J. Rapport d’analyse : ToF-SIMS caractérisation des échantillons de Ta. Centre Danois des Polymères, Laboratoire National de Risø Projet n° : COMF/ 2001.
Zitter,H. et Plenk Jr,H. Le comportement électrochimique des matériaux d’implants métalliques comme indicateur de leur biocompatibilité. J. Biomed. Mater. Res. 1987, 21, 881-896.
