Par le Dr E. de V.

L’os : dur et tenace¹

Résumé : La composition des tissus vivants révèle bien des surprises et remplit l’ingénieur d’étonnement devant l’intelligence de leur conception. Le cas du tissu osseux, récemment étudié à l’échelle du millième de micron, montre une complémentarité entre les dures (mais fragiles) particules d’apatite et le collagène (souple mais déformable). Ainsi un cinquième seulement de la déformation de l’os finit par affecter l’apatite, ce qui augmente d’autant sa résistance. 

L’os ne se brise pas à la moindre contrainte mécanique.

Pourquoi ? Pour le savoir, des chercheurs de l’institut Max Planck (Allemagne) et de l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble) ont étudié, à l’échelle nanométrique, avec les rayons X du synchrotron, le processus de déformation des os.

L’os est constitué de deux éléments différents : une moitié est faite de collagène, déformable ; l’autre est une phase minérale, rigide et fragile, l’apatite. Cette composition duelle rend le tissu biominéralisé dur et tenace.

Les chercheurs ont étudié les changements de structure à l’échelle micro- et nanométrique lorsque l’os est soumis à une contrainte mécanique.

Résultat : lorsqu’une contrainte est appliquée à l’os, la déformation est absorbée par une succession de couches molles de plus en plus fines, ce qui fait que moins d’un cinquième de la déformation  est effectivement enregistrée dans la phase minérale. Ces couches molles servent de colle entre des unités rigides ; l’assemblage final permet aux tissus de supporter de fortes contraintes ; l’apatite, fragile, ne subit pas de déformation excessive et ne se brise pas.

De plus, les nanoparticules minérales, du fait de leur petite taille, sont très solides et capables de supporter plus de deux ou trois fois la charge de fracture d’un bloc d’apatite.

1 Quotidien du Médecin – 10/11/06