Le phosphate de calcium

Définition
Le "ciment de phosphate de calcium" (CPC) est le terme générique pour décrire les formulations chimiques du système chimique CaO-H 3PO 4-H 2O qui peuvent subir une transformation d'un état liquide ou pâteux à un état solide, et dans lesquelles le produit final de la réaction est un phosphate de calcium.Les CPC consistent généralement en un mélange concentré d'une ou plusieurs poudres de phosphates de calcium et d'une solution aqueuse (par exemple, de l'eau), mais elles peuvent également consister en un mélange de deux ou plusieurs solutions.

Utilisation
Les CPC sont utilisés comme substitut osseux.Les indications varient du comblement des défauts congénitaux dans l'os, par exemple le comblement de l'os après l'ablation d'un kyste, aux indications de traumatisme dans tous les os [1-3].Les CPC agissent comme un espaceur favorisant la croissance osseuse.Les CPC peuvent être implantés de manière mini-invasive mais ont des taux de résorption et de croissance osseuse relativement faibles (par rapport aux granules de phosphate de calcium) en raison de l'absence de pores interconnectés de dimension suffisante pour permettre la croissance des cellules et des vaisseaux sanguins (typiquement Ø > 0,05 mm).Un domaine d'application prometteur pour les CPC est l'augmentation osseuse, c'est-à-dire le renforcement de l'os ostéoporotique par injection de CPC [4-6].De telles procédures facilitent la fixation des vis dans l'os mécaniquement pauvre (par exemple pour l'ostéosynthèse) et diminuent les douleurs associées aux vertèbres instables (par exemple, la vertébroplastie [7]).Les résultats à long terme sont cependant mal documentés et discutables compte tenu de la fragilité des CPC.Les CPC peuvent également être utilisés comme vecteurs de médicaments [8, 9] ou pour la synthèse d'échafaudages de phosphate de calcium [10-12].

Historique
La découverte des CPC a été attribuée à Brown et Chow pour un résumé publié en 1983 [13].Cependant, plusieurs auteurs ont travaillé avec des réactions similaires avant 1983. Par exemple, Kingery s'est penché sur des formulations à base de CaO et d'acide phosphorique en 1950 [14].Dans les années 1970 et au début des années 1980, Monma a décrit les propriétés hydrauliques de l'α-TCP [15, 16].En 1982, R. Le Geros et al.ont publié un abstract sur la mise en conditions physiologiques des composés apatitiques [17].Les premiers rapports sur l'utilisation clinique des CPC sont sortis au milieu des années 1990.

Types de réaction
De nombreuses formulations de CPC ont été proposées ces 25 dernières années, mais elles peuvent toutes être classées en deux types de réactions : une réaction acido-basique (appelée ici « CPC à deux composants » pour simplifier) ​​ou la transformation de une phase métastable en une phase plus stable ("one-component" CPC) [19-22].En 1983, Brown et Chow ont proposé des CPC à deux composants basés sur des mélanges de phosphate tétracalcique (TetCP - voir la liste des acronymes à la fin pour la formule chimique) et de phosphate dicalcique (DCP [13]. Le produit final de la réaction était un appétit dont la stoechiométrie dépendait du rapport entre TetCP et DCP : hydroxyapatite (HA) pour TetCP/DCP = 1 (x = 0 dans la réaction (1) - voir réactions (1) et (1a) ci-après) au phosphate tricalcique (TCP) pour TetCP/ DCP = 0,5 (x = 1 ; réaction (1b)) : Un autre CPC à deux composants a été décrit par Lemaître et al en 1987 [23] : des mélanges de β-phosphate tricalcique (β-TCP), de phosphate monocalcique (MCPM) et d'eau forme du phosphate dicalcique dihydraté (DCPD) selon la réaction (2). L'utilisation de l'acide phosphorique a été proposée la même année par Bajpai [24] (Réaction (3)). 16] ou phosphate de (tri)calcium amorphe [25, 26] (réactions (4) et (5). En résumé, le produit final des formulations CPC peut être soit un appétit or DCPD.Comme le nom minéral du DCPD est brushite, les CPC sont souvent appelés apatite CPC ou brushite CPC.La principale différence entre l'apatite et la brushite CPC est le pH lors de la réaction : pH neutre ou basique pour l'apatite CPC et pH acide (<6) pour la brushite CPC.