Santé - Implants médicaux
L’Institut de la Corrosion accompagne les fabricants de dispositifs médicaux implantables dans l’étude des mécanismes et cinétiques de corrosion de leurs matériaux en conditions physiologiques simulées ex situ : alliages permanents (titane TA6V, inox 316L, CoCrMo) et implants biodégradables à base de magnésium, zinc, fer et polymères. Nos essais couvrent la corrosion généralisée et localisée, la corrosion sous contrainte et la fatigue-corrosion — réalisés selon ASTM F2129 et ISO 10993-15, dans le cadre de projets de recherche européens.
L’étude de la dégradation/résistance des matériaux pour implants
Les implants médicaux sont soumis à un environnement physiologique complexe et agressif : fluides biologiques chargés en chlorures, variations de pH, contraintes mécaniques cycliques. La corrosion — qu’elle soit généralisée, localisée, sous contrainte ou en fatigue — peut compromettre l’intégrité mécanique de l’implant et entraîner une libération d’ions métalliques dans les tissus environnants. Ces enjeux concernent aussi bien les implants permanents que les implants biodégradables, dont la cinétique de dégradation doit être précisément caractérisée pour répondre aux exigences réglementaires du MDR 2017/745.
Implants biodégradables : caractérisation des cinétiques de dégradation
Les implants biodégradables à base de magnésium, zinc, fer et de leurs alliages, avec ou sans revêtements polymères ou composites, se résorbent progressivement dans l’organisme. La maîtrise de leur cinétique de corrosion est critique : une dégradation trop rapide compromet la tenue mécanique de l’implant, une dégradation trop lente peut retarder la régénération tissulaire.
L’Institut de la Corrosion caractérise les mécanismes et cinétiques de dégradation de ces matériaux par des mesures électrochimiques et des essais d’immersion en milieux physiologiques simulés ex situ (PBS, solution de Hank, sérum artificiel). Nos analyses permettent d’identifier les produits de corrosion formés et de quantifier les vitesses de dissolution — données essentielles à la qualification réglementaire des implants biodégradables.
Corrosion sous contrainte et fatigue-corrosion des implants
Les implants orthopédiques, cardiovasculaires et dentaires sont soumis à des sollicitations mécaniques répétées en environnement physiologique. La conjonction de contraintes mécaniques et d’un milieu corrosif peut engendrer des mécanismes de rupture prématurée : corrosion sous contrainte (SCC) et fatigue-corrosion, deux phénomènes distincts de la corrosion statique.
L’Institut de la Corrosion dispose d’équipements dédiés pour réaliser des essais de corrosion sous contrainte et de fatigue-corrosion sur implants métalliques en conditions physiologiques simulées ex situ — sur titane TA6V, inox 316L, CoCrMo et alliages biodégradables.
Nos missions
- Caractériser les mécanismes de corrosion généralisée, localisée (piqûres, crevasses) et galvanique des matériaux implantables en milieu physiologique simulé ex situ.
- Mesurer les cinétiques de dégradation des implants biodégradables (Mg, Zn, Fe, polymères) et identifier les produits de corrosion formés.
- Développer des revêtements permettant de contrôler les cinétiques de corrosion des implants biodégradables et améliorer la résistance des implants permanents.
- Évaluer la résistance à la corrosion sous contrainte (SCC) et à la fatigue-corrosion des alliages métalliques implantables.
- Fournir des données mécanistiques et cinétiques à l’appui de la qualification réglementaire des dispositifs médicaux (MDR 2017/745).
Nos services
- Essais électrochimiques en milieu physiologique simulé : courbes de polarisation, spectroscopie d’impédance électrochimique EIS (ASTM F2129, ISO 10993-15).
- Essais d’immersion et mesure des vitesses de corrosion sur implants biodégradables (Mg, Zn, Fe, …).
- Identification et caractérisation des produits de corrosion : MEB, EDS, profilométrie.
- Essais de corrosion sous contrainte (SCC) en milieu physiologique ex situ.
- Essais de fatigue-corrosion sur implants métalliques en conditions physiologiques simulées.
- Conseil en sélection de matériaux et de traitements de surface pour applications médicale.
Projets européens et R&D collaborative
L’Institut de la Corrosion participe à des projets de recherche européens portant sur la corrosion et la dégradation des matériaux implantables. Ces collaborations permettent de développer des méthodologies d’essais avancées et de contribuer à l’amélioration de la compréhension des mécanismes et cinétiques de dégradation des implants.