Recherche de la Division de prothèse fixe et biomatériaux

La recherche effectuée au sein de la Division comprend aussi bien la recherche clinique liée aux prothèses fixes sur dents et sur implants que la recherche fondamentale sur les matériaux dentaires et les biomatériaux, un sujet très actuel. Evaluées et validées dans différentes études, les nouvelles technologies digitales sont utilisées pour la planification et la communication des soins, la prise d’empreinte ainsi que pour la fabrication des reconstructions sur dents et implants. Toutes les études ont le même but, celui d’améliorer la qualité des soins reconstructifs, d’augmenter leur efficacité et simultanément de réduire l’aspect invasif des gestes. Pour atteindre ces objectifs, de nombreuses études sont effectuées en laboratoire de recherche fondamentale (in-vitro) et en clinique, et les résultats sont soumis pour publication dans des journaux scientifiques avec politique éditoriale.

Recherche clinique

Les nouveaux concepts cliniques sont élaborés en clinique de prothèse fixe.

Les études sont concentrées sur les nouveaux matériaux reconstructifs comme par exemple les céramiques dentaires et/ou les matériaux hybrides (mélange de résines et de céramiques). Ces nouveaux matériaux sont testés en premier lieu dans des études in-vitro afin de valider leurs indications, puis elles sont ensuite évalués en clinique. Les études cliniques permettent finalement d’évaluer les résultats à long terme des reconstructions sur dents et sur implants avec ces matériaux.

Un autre domaine de recherche clinique évalue des concepts minimalement invasifs pour reconstruire des dents détruites à cause d’attaques érosives et/ou abrasives. Des concepts non-invasifs pour reconstruire ces défauts ont été développés à la CUMD et sont actuellement en observation sur des résultats à long-terme.

La participation aux études cliniques est très profitable et intéressante pour tous nos patient-es qui souhaitent soutenir la recherche et qui sont soigné-es dans les cliniques pré et post-graduées de prothèse. Selon les règles en vigueur, tous les projets sont revus et doivent être acceptés par la Commission cantonale d’éthique et de recherche (CCER).

Un autre grand domaine d’intérêt de la Division se trouve être la recherche et le développement des nouvelles technologies digitales pour améliorer la qualité des soins reconstructifs, leur efficacité et la prévisibilité des résultats. Ces technologies sont élaborées et évaluées dans des projets interdisciplinaires, nationaux et internationaux.

Les connaissances et les données actuelles de toute la recherche effectuée au sein de notre Division sont reproduites dans l’enseignement pré- et post-grade et les procédures cliniques sont ainsi adaptées au bien-être de nos patient-es dans un processus d’amélioration continue de la qualité des soins.

Le groupe de Susanne Scherrer est composé de 2 biologistes (Stéphane Durual, Laurine Marger), un chimiste (Mustapha Mekki) et une médecin-dentiste (Susanne Scherrer). Les 3 axes principaux de recherche du groupe sont décrits comme suit.

Axe 1 : la science des matériaux céramiques et composites : caractérisation physico-chimique, usure, dégradation, traitement des surfaces, contrôle de qualité, études cliniques et analyse des fractures (in vivo et in vitro) de matériaux de restauration en utilisant la fractographie.

Axe 2 : la bio-ingénierie des tissus durs (os) et mous (gencive), la régénération osseuse, la fonctionnalisation des surfaces, le 3D printing de scaffolds os et gencive.

Axe 3 : Le développement et la mise au point de traitements des surfaces afin d’améliorer les « bio-performances » des implants biomédicaux et des dispositifs médicaux par l’utilisation des techniques de dépôts physiques sous-vide en phase vapeur (techniques élargies de PVD Physical Vapour Deposition).

L’Axe 1, géré par Susanne Scherrer, étudie les matériaux céramiques et résines composites d’usage clinique. Les matériaux dentaires se dégradent sous l’effet de la mastication et du milieu buccal et peuvent se rompre prématurément. Le groupe a développé une expertise solide dans : a) la caractérisation physico-chimique des matériaux, b) les performances en mécanique, en statique et en fatigue, c) la mécanique de la fracture, d) la caractérisation de l’endommagement des matériaux par le laboratoire ou le praticien (fraisage, usinage, sablage), e) le suivi (survie et usure) des restaurations à long-terme à travers des  études cliniques RCT, et surtout f) l’analyse complète des échecs mécaniques (fracture) en utilisant la fractographie. Ce savoir-faire est utilisé pour tout type d’implant ou restauration prothétique en céramique ou composite fracturés cliniquement, en utilisant les outils d’analyse de microscopie au sein de la CUMD.  

L’Axe 2 est géré par Stéphane Durual et secondé par Laurine Marger et Mustapha Mekki. Il se concentre sur la régénération des tissus mous et durs de la zone maxillo-faciale. L’étude des mécanismes cellulaires fondamentaux de l'ostéogenèse se fait à l'aide de modèles in vitro et in vivo. Ainsi, les composantes capillaires de la niche ostéogénique ont été récemment caractérisés en utilisant un modèle d'augmentation osseuse sur le calvarium de lapin. D’autre part, avec l’aide des technologies de (bio)-impression 3D, le groupe est très impliqué dans le développement de substituts osseux innovants et dans l'ingénierie tissulaire, en particulier dans la zone gingivale.

L’Axe 3 est géré par Mustapha Mekki secondé par Laurine Marger et Stéphane Durual. Les projets de recherche en cours se concentrent sur le développemt de surfaces implantaires antibactériennes afin de prévenir et de lutter contre les péri-implantites. Pour se faire, sont développés des revêtements de surface à base d’alliages métalliques comme le nitrure et d’oxynitrure titane, de zirconium et d’hafnium. Ils sont déposés par PVD et permettent également d’améliorer le rendu esthétique des implants grâce à la maitrise de leur couleur. D’autre part, des solutions innovantes sont développées pour lutter contre les contaminations bactériennes persistantes des outils et surfaces biomédicaux. Ainsi, le projet FNS « Bactericidal nanoblades» en collaboration avec l’HEPIA Genève vise à utiliser des nanoblades à base de nanoparticules magnétiques anisotropes qui devraient permettre d’éliminer des biofilms persistants en combinant deux modes d’action distincts: mécanique et chimique.

L’Unité des biomatériaux offre également ses services aux partenaires industriels pour la réalisation de mandats de tests biologique in-vitro et d’analyses physico-chimique des matériaux et surfaces. L’unité des biomatériaux propose aussi de travailler en respectant les environnements réglementaires ISO et CE comme par exemple des tests de cytotoxicité ISO 10993 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux et l’ISO 4049 pour tester des matériaux dentaires et répondre ainsi aux exigences du marquage CE.