Christophe Drouet

David Grossin

Christèle Combes

Stéphanie Sarda

Sophie Cazalbou

Christian Rey

bone mineral | synthetic analog | hydrated layer | calcium phosphate Apatites biomimétiques -Des biominéraux aux analogues de synthèse pour le biomédical

Keywords: Mineral osseux, Analogue de synthèse, Couche hydratée, Phosphate de calcium

Les apatites constituent une vaste famille de composés inorganiques, incluant les apatites phosphocalciques rencontrées dans le domaine des biomatériaux. Cet article se focalise sur les apatites nanocristallines, présentes au sein de l'os ou de la dentine, et pour lesquelles des analogues de synthèse ouapatites biomimétiquespeuvent être préparés en vue d'applications biomédicales. Différents aspects sont abordés concernant leurs caractéristiques propres et propriétés physico-chimiques et thermodynamiques, leur élaboration et mise en forme, ainsi que leurs applications principalement dans le domaine des substituts osseux mais également en nanomédecine à visée diagnostique ou thérapeutique.

es apatites nanocristallines sont des composés de type céramique rencontrées naturellement dans certains biominéraux. Il est par ailleurs possible de synthétiser des analogues biomimétiques (de caractéristiques proches des apatites biologiques) en conditions bio-inspirées. Ces composés diffèrent significativement des apatites géologiques ou encore d'hydroxyapatite préparée à haute température. Qu'elles soient d'origine biologique ou de synthèse, les apatites nanocristallines présentent en effet certaines caractéristiques propres : des cristaux nanométriques, une composition chimique sous-stoechiométrique en ions calcium et hydroxydes et qui contient des anions divalents tels que et/ou , une morphologie allongée généralement plaquettaire, et leurs nanocristaux sont constitués d'un coeur apatitique recouvert d'une couche ionique hydratée non apatitique contenant des ions particulièrement mobiles. La présence de cette couche de surface confère aux nanocristaux une réactivité exceptionnelle pouvant notamment être mise à profit dans des réactions d'échanges ioniques ou d'adsorption moléculaire (biomolécules, médicaments…) et permettant de conférer des propriétés additionnelles à ces composés (antibactériennes, anti-résorptives, luminescence,…). Les nanocristaux sont thermodynamiquement métastables et évoluent progressivement lorsqu'ils sont en conditions humides, permettant de mimer un minéral osseux plus ou moins mature. Il est possible de mettre en forme ces apatites biomimétiques en vue d'applications biomédicales variées, non seulement pour la régénération osseuse mais aussi en nanomédecine pour le diagnostic médical ou la thérapie cellulaire. Mais les techniques de mise en forme utilisées, incluant les opérations de frittage, se doivent de prendre en compte ce caractère métastable en mettant en oeuvre par exemple des approches « basses températures ». De même, la caractérisation physico-chimique de ces composés doit être menée avec précaution afin de ne pas altérer les nanocristaux pendant l'analyse. Rapports molaires pour la composition chimique de l'apatite en question -

Points clés

Apatites dans les biominéraux

Les biominéraux à base de phosphate de calcium se rencontrent dans tous les règnes du monde vivant [1] [2], des bactéries aux formes de vie les plus élaborées. Souvent, ces phosphates de calcium se présentent sous forme amorphe intracellulaire de composition chimique assez mal définie. Chez les vertébrés, cependant, ils existent essentiellement sous forme cristallisée extracellulaire de structure « apatite » (os, dents, écailles des poissons, défenses, bois des cervi-dés…). Des calcifications pathologiques ou ectopiques de tissus mous, de nature apatitique, sont également observées [3] (calcifications cutanées, des vaisseaux sanguins, de cartilages hyalins, de glandes, calcifications associées à des tumeurs cancéreuses). Ce bref aperçu du paragraphe 1 porte essentiellement sur les biominéraux des tissus durs des vertébrés que sont l'émail dentaire, la dentine et l'os.

Caractéristiques communes des biominéraux apatitiques

Toutefois les apatites d'origine biologique sont assez éloignées de cette composition idéale (tableau 1) [5] [START_REF] Iyengar | Minor and Trace Elements in Human Bones and Teeth(NAHRES--39)[END_REF] [19] [START_REF] Lakomaa | Mineral composition of enamel and dentin of primary and permanent teeth in Finland[END_REF] [21] [START_REF] Ishiguro | Distribution of fluoride in the dental tissues and their supporting mandibular bone from the same individual[END_REF] [23] [START_REF] Zenóbio | Elemental composition of dental biologic tissues : study by means of different analytical techniques[END_REF] [25] [START_REF] De | Comparison of chemical composition of enamel and dentine in human, bovine, porcine and ovine teeth[END_REF] et, à l'exception de l'émail dentaire, elles sont généralement faiblement cristallisées. Cet état est dû à leur caractère nanocristallin et à l'existence de nombreuses substitutions des ions minéraux principaux et de lacunes ioniques, responsables d'une grande hétérogénéité de composition entre les tissus minéralisés, mais aussi à l'intérieur de ces tissus et jusqu'aux cristaux. Ces différences entre apatites biologiques et le modèle de l'hydroxyapatite phosphocalcique stoechiométrique mènent à d'importants écarts de comportement physico-chimique et biologique (solubilité, stabilité thermodynamique, capacité à évoluer en solution, à s'équilibrer avec les fluides environnants, à adsorber diverses molécules, comportement cellulaire (adhésion/prolifération/différenciation), résorption in vivo…).

Différents modèles plus représentatifs des minéralisations de tissus durs ont été proposés. La première correction importante vient de l'observation que des ions carbonate et hydrogénophosphate sont toujours présents dans les minéralisations biologiques. Les études d'apatites de synthèse contenant ces ions ont permis de proposer un modèle d'apatite contenant ces deux types d'ions comme représentatives des apatites biologiques [6] [7] :

(2) Dans ces apatites, les ions bivalents et se substituent aux ions ; la neutralité électrique du réseau cristallin est assurée par la création d'une lacune cationique et d'une lacune dans les sites des ions hydroxyde, représentées par la variable x. Ce modèle a été appliqué avec succès à des tissus durs variés de différentes Un nouveau modèle a donc été proposé, plus fidèle aux caractéristiques et à la réactivité des apatites biologiques, qui introduit l'existence d'une couche ionique hydratée, renfermant les ions minéraux en site non apatitique (c'est-à-dire dans des positions ne correspondant pas aux positions cristallographiques d'une apatite), en surface des nanocristaux (figure 1).

Une des caractéristiques des biominéraux apatitiques est leur adaptabilité à la fonction biologique des organes. Différents niveaux d'adaptation ont été distingués [5] [8] :

-d'un point de vue tissulaire : taux de minéralisation, dimension et orientation des cristaux ;

-au niveau de la physico-chimie de ces cristaux : composition chimique, développement et évolution de la couche ionique hydratée.

Os

La composition moyenne d'un os humain d'adulte est généralement représentée par la formule chimique suivante, qui utilise le modèle simplifié (2) et ne considère que les constituants essentiels de la phase minérale (voir tableau 1) :

(3) La teneur en lacunes est proche du maximum (x = 1,7). La teneur en ions OH -calculée ne tient pas compte de la présence d'ions comme les chlorures ou les carbonates qui pourraient en partie les substituer (carbonates dits de type A). Dans la pratique, la teneur en ions OH -des os, estimée par méthodes spectroscopiques (IR, RMN), varie dans un large domaine (50-0 % de la teneur de l'HAP), dispersion attribuée à de mauvaises conditions de conservation ou d'observation [8] ; en effet, le minéral osseux peut s'altérer très facilement. Sur des os fraîchement extraits, les ions OH -ne sont généralement pas détectés ou sont en proportion extrêmement faible [8]. La composition du minéral évolue avec l'âge chez la plupart des espèces : l'os d'un individu jeune est pauvre en carbonate et riche en ions et la proportion de croît avec l'âge [7] [13] ; toutefois la valeur de x reste quasiment constante.

Une autre évolution importante liée à l'âge est la présence de proportions importantes d'ions minéraux non apatitiques (dans la couche hydratée à la surface des cristaux, § 2) dans les os de jeunes individus comparés à ceux des individus âgés [13] [START_REF] Rey | Resolution-enhanced Fourrier transform infrared spectroscopy study of the environment of phosphate ion in the early deposits of a solid phase of calcium phosphate in bone and enamel and their evolution with age : 2. Investigations in the n3 PO4 Domain[END_REF]. Comme il a été établi que ces ions-là sont en équilibre rapide avec les fluides environnants et participent à l'homéostasie (maintien des concentrations ioniques), on comprend la nécessité du remodelage osseux (remaniement de Les apatites constituent une vaste famille de composés minéraux et de nombreuses descriptions ont été publiées [4].

Le modèle phare des apatites biologiques est l'hydroxyapatite phosphocalcique stoechiométrique (notée HAP ou HA) représentée par la formule chimique :

(1) L'os est un matériau composite formé d'une matrice collagénique (organique) minéralisée (inorganique). Il existe différents types d'os de composition variable, et cette hétérogénéité persiste jusqu'au sein de l'organe selon l'étape de remodelage en cours. l'os par dissolution ostéoclastique puis reprécipitation ostéoblastique) qui restaure cette capacité du minéral osseux, réservoir de calcium, de phosphate mais aussi de magnésium et peut-être d'autres éléments comme le zinc. La présence de cette couche peut, par ailleurs, expliquer le processus de minéralisation de la matrice de collagène des ostéons au cours du remodelage osseux en deux étapes distinctes [START_REF] Boivin | The degree of mineralization of bone tissue measured by computerized quantitative contact microradiography[END_REF] [START_REF] Bala | Time sequence of secondary mineralization and microhardness in cortical and cancellous bone from ewes[END_REF]. Une étape de minéralisation primaire relativement rapide (quelques semaines) conduit à une proportion de minéral voisine de 75 % de sa valeur finale, limite qui serait liée à la présence importante d'une couche hydratée moins dense que le coeur apatitique dans les cristaux nouvellement formés. Cette étape est suivie d'une minéralisation secondaire qui serait associée à la maturation de l'apatite initialement formée et à la diminution de la couche ionique hydratée, accompagnée d'une croissance des domaines apatitiques plus denses et, corrélativement, à un accroissement du taux de minéralisation qui tend vers sa valeur finale en plusieurs mois voire après des années [5].

Dentine

La composition chimique de la dentine humaine mature est proche de celle de l'os :

(4) Elle s'en distingue cependant par un taux de carbonate moins élevé et un taux de magnésium plus élevé. On considère que ce tissu joue un rôle essentiellement mécanique de support pour l'émail dentaire.

Émail dentaire

L'émail dentaire humain peut être représenté par la formule chimique suivante :

(5) La teneur en lacunes cationiques et anioniques est inférieure à celle du minéral osseux, et les ions OH -sont ici nettement identifiés dans la structure apatitique. Le taux de carbonatation est également inférieur à celui d'un os et les cristaux présentent des dimensions bien supérieures (microniques) et de manière générale un taux de cristallinité plus élevé, avec comme conséquence une proportion d'environnements chimiques non apatitiques des ions minéraux très inférieure à celle de la dentine ou de l'os. Toutes ces caractéristiques accroissent la résistance à la dissolution acide de ce tissu exposé à la flore bactérienne buccale et à l'acidité de certains aliments. Nous avons là un bel exemple de l'adaptabilité des apatites à la fonction biologique du tissu.

Caractéristiques et propriétés des apatites nanocristallines

Caractéristiques physico-chimiques

L'hydroxyapatite stoechiométrique HAP se distingue par différentes caractéristiques de la phase apatitique composant le minéral osseux ou la dentine. L'apatite osseuse ou dentinaire présente en effet un faible état de cristallinité en lien avec les dimensions nanométriques de ses cristaux constitutifs ainsi qu'un désordre cristallin essentiellement lié à la sous-stoechiométrie [7]. Le caractère non stoechiométrique est déterminé par la présence d'ions bivalents, notamment des ions phosphate protonés (hydrogénophosphate ) et carbonate . Ces substitutions et les lacunes ioniques associées mènent alors à une diminution de la cohésion tridimensionnelle des cristaux, et donc à une moindre stabilité de ces composés par rapport à l'HAP [START_REF] Navrotsky | Thermodynamic basis for evolution of apatite in calcified tissues[END_REF], générant donc des composés plus solubles/résorbables [31] [32].

Les nanocristaux d'apatite, biologiques ou de synthèse [START_REF] Vandecandelaere | Biomimetic apatite-based biomaterials : on the critical impact of synthesis and post-synthesis parameters[END_REF], présentent un état de surface très particulier mettant en oeuvre une couche ionique hydratée qui recouvre un coeur apatitique, lequel est souvent sous-stoechiométrique (figure 1). L'existence de cette couche est supposée provenir des conditions de formation en solution de ces composés [START_REF] Drouet | Nanocrystalline apatites : the fundamental role of water[END_REF]. Celle-ci est non seulement constituée d'eau, mais également d'ions tel que Ca 2+ , , … Ceux-ci n'occupent pas des positions cristallographiques caractéristiques d'une apatite et sont dits « non apatitiques ». Ils génèrent des signatures spectroscopiques très spécifiques (en spectroscopies vibrationnelles infrarouge (IR) et Raman, en résonnance magnétique nucléaire (RMN) du solide…) [START_REF] Eichert | Nanocrystalline apatite-based biomaterials : synthesis, processing and characterization[END_REF] [36] [START_REF] Rey | Resolution-enhanced Fourier-Fransform infrared spectroscopy study of the environment of phosphate ions in the early deposits of a solid phase of calcium phosphate in bone and enamel, and their evolution with age.1. Investigations in the v4 PO4 domain[END_REF] [38] [START_REF] Jager | A solid-state NMR investigation of the structure of nanocrystalline hydroxyapatite[END_REF].

L'observation de signaux spectroscopiques systématiquement à la même position pour ces ions non apatitiques indique l'existence d'une certaine structuration de cette couche d'autant plus manifeste que l'on étudie l'échantillon encore humide, mais sans ordre tridimensionnel à grande distance. Ainsi, cette couche apparaît amorphe et n'est pas directement analysable par diffraction des rayons X (DRX) qui fournit essentiellement des informations sur le coeur apatitique. Les observations en microscopie électronique quant à elles mettent en évidence une morphologie allongée et généralement en plaquettes, mais l'exposition au faisceau peut altérer ces échantillons nanométriques et hydratées, ce qui ne permet pas une observation aisée et directe de la couche de surface.

En modifiant les paramètres de précipitation de l'apatite (température, pH, temps de maturation en solution avant fil-tration…), il est possible de moduler la proportion de couche hydratée présente sur les nanocristaux, ainsi que la taille de ces derniers, leur degré de sous-stoechiométrie, et taux de cristallinité [START_REF] Vandecandelaere | Biomimetic apatite-based biomaterials : on the critical impact of synthesis and post-synthesis parameters[END_REF]. Des analyses par RMN du solide ont permis d'évaluer l'ordre de grandeur de l'épaisseur de cette couche La dentine est, comme l'os, constituée d'une matrice collagénique minéralisée. Contrairement à l'os toutefois, elle n'est pas soumise au remodelage et le taux de minéralisation est plus élevé que dans le tissu osseux. L'émail dentaire est le tissu le plus minéralisé des vertébrés. Sa composition est, comme pour l'os, hétérogène et varie par exemple entre la surface et la jonction émaildentine. L'émail est un tissu, non vascularisé, acellulaire qui n'est pas régénéré.

C o u c h e h y d r a t é e

C oe u r a p a t it iq u e

2- 2- 2- 2- 2-2-2- 2-2-2-
Les cristaux, sous forme de plaquettes, comportent un coeur apatitique et une couche hydratée de surface contenant essentiellement des ions bivalents relativement mobiles et échangeables par des ions de la solution ou des molécules telles que des protéines (Pr). Les domaines apatitiques très stables se développent lentement aux dépens des ions de la couche hydratée. sur des nanocristaux d'apatite correspondant à un état de maturation moyen [START_REF] Jager | A solid-state NMR investigation of the structure of nanocrystalline hydroxyapatite[END_REF], de l'ordre du nanomètre, donc très significatif pour des nanocristaux mesurant typiquement quelques dizaines de nanomètres dans le sens de la longueur. Des estimations de l'épaisseur de cette couche « amorphe » observée par MET [START_REF] Bertinetti | Surface Structure, Hydration, and Cationic Sites of Nanohydroxyapatite : UHR-TEM, IR, and Microgravimetric Studies[END_REF], typiquement de l'ordre de 1-2 nm, sont en bonne adéquation avec les mesures RMN (bien que des précautions doivent être prises sur ces mesures compte tenu de la sensibilité des nanocristaux au faisceau d'électrons). Cette couche, dont les ions constitutifs (Ca 2+ , , , mais aussi des ions « secondaires » tels que Mg 2+ , etc.) sont aisément mobilisables par exemple en solution, est à l'origine de propriétés de surface exceptionnelles du minéral osseux et des apatites biomimétiques de synthèse ( § 2.3).

Propriétés thermodynamiques

Les apatites peuvent intégrer bon nombre d'éléments de la classification périodique [START_REF] Belousova | Apatite as an indicator mineral for mineral exploration : trace-element compositions and their relationship to host rock type[END_REF] [AF6610] ainsi que des lacunes en sites Ca et OH. Comme expliqué dans le paragraphe 1, les biominéraux apatitiques peuvent exploiter cette possible variabilité en termes de composition chimique et degré de stoechiométrie pour s'adapter aux différentes fonctions des organismes dans lesquels ils sont produits. Cette adaptabilité est à rapprocher de la différence de stabilité thermodynamique entre l'HAP et les apatites nanocristallines sous-stoechiométriques. En effet, la solubilité d'une apatite (et sa résorption in vivo [START_REF] Wu | Is there a relationship between solubility and resorbability of different calcium phosphate phases in vitro ?[END_REF] [START_REF] Legeros | Calcium phosphate biomaterials : preparation, properties, and biodegradation[END_REF]) dépend fortement de sa composition chimique et de son caractère plus ou moins lacunaire. Cette solubilité est directement liée à l'enthalpie libre accompagnant la réaction de dissolution , elle-même liée à l'enthalpie libre de formation standard de l'apatite en question. De manière générale pour des oxydes complexes tels que les apatites, est largement dominé (sauf à haute température) par la contribution enthalpique nettement majoritaire par rapport à la part entropique . Des mesures calorimétriques réalisées sur des apatites biomimétiques non carbonatées présentant des états de maturation différents ont permis de mesurer de tels , puis de remonter à la stabilité relative de ces apatites moyennant une approximation sur l'entropie [START_REF] Navrotsky | Thermodynamic basis for evolution of apatite in calcified tissues[END_REF]. L'apatite est d'autant plus stable qu'elle est proche de la stoechiométrie. Outre la stoechiométrie, la composition élémentaire de l'apatite induit aussi des modifications significatives des propriétés thermodynamiques et donc de la solubilité du composé [START_REF] Drouet | A comprehensive guide to experimental and predicted thermodynamic properties of phosphate apatite minerals in view of applicative purposes[END_REF] [45] [START_REF] Ben Cherifa | Enthalpy of formation and mixing of calcium-cadmium chlorapatites[END_REF] [47] [START_REF] Ntahomvukiye | Synthesis and thermochemistry of calcium-lead fluorapatites[END_REF]. Un modèle thermodynamique prédictif des propriétés thermodynamiques d'apatites, notamment hydratées, en fonction de leur composition chimique a été développé sous la forme du logiciel libre Therm'AP [START_REF] Drouet | ThermAP additive model for applied predictive thermodynamics[END_REF].

Réactivité : échanges ioniques et adsorption

La réactivité de surface des apatites nanocristallines est en lien direct avec la présence de la couche hydratée décrite dans le paragraphe 1.1, qui permet échanges ioniques de surface et adsorption moléculaire.

Échanges ioniques

La proportion des échanges ioniques dépend de la composition du milieu dans lequel se trouvent les nanocristaux (espèces ioniques environnantes, concentration), mais leur capacité à participer à ces échanges est toujours liée au stade de maturation de l'apatite et diminue considérablement au cours de la maturation en raison de la diminution de l'étendue de la couche hydratée de surface [START_REF] Cazalbou | Ion exchanges in apatites for biomedical application[END_REF] [52] [START_REF] Cazalbou | Échanges cationiques impliquant des apatites nanocristallines analogues au minéral osseux[END_REF]. En effet, les réactions d'échange s'effectuent toujours par l'intermédiaire de la couche hydratée de surface qui interagit avec la solution environnante. Ainsi, seuls les ions facilement mobilisables (dits « ions labiles ») de cette couche sont impliqués dans des équilibres avec le milieu aqueux environnant et sont susceptibles d'intégrer la structure apatitique au cours du processus de maturation selon leur propension à s'incorporer au réseau cristallin.

L'adsorption des ions provenant d'une solution d'échange peut alors être décrite par une isotherme du type Langmuir [AF3688] dans laquelle il est nécessaire de considérer non plus l'élément adsorbé seul, mais l'élément adsorbé et l'ion désorbé par une réaction d'échange ionique [START_REF] Rey | Surface properties of biomimetic nanocrystalline apatites ; applications in biomaterials[END_REF]. Ainsi, si l'on considère un échange entre les ions Ca 2+ contenus dans les nanocristaux (nc) et les ions X 2+ de la solution environnante (sol) correspondant à l'échange ionique : ajout de calcium à la solution environnante ou tout autre ion capable de se substituer à X. Comme la réaction directe d'échange d'ions, les réactions inverses sont rapides (quelques minutes) mais incomplètes et un résidu d'ion étranger reste toujours présent dans les nanocristaux. La quantité d'ions rémanents dépend alors de l'espèce ionique considérée [START_REF] Cazalbou | Poorly crystalline apatites : evolution and maturation in vitro and in vivo[END_REF] [53] [START_REF] Drouet | Surface enrichment of biomimetic apatites with biologically-active ions Mg 2+ and Sr 2+ : A preamble to the activation of bone repair materials[END_REF].

(6)
Cependant, le comportement des ions minéraux étrangers peut être différent lorsque les nanocristaux sont laissés en contact avec la solution environnante et que le processus de maturation est impliqué. On distingue alors deux types d'ions [START_REF] Cazalbou | Échanges cationiques impliquant des apatites nanocristallines analogues au minéral osseux[END_REF] [56] :

-les ions qui peuvent être incorporés au cours de la maturation dans le réseau apatitique en développement, en se substituant aux ions calcium, phosphate ou OH -. Ils ne perturbent alors pas le processus de maturation et à mesure qu'ils pénètrent le réseau apatitique, leur concentration dans la couche hydratée diminue. C'est le cas des ions Sr 2+ , CO 3 2-, Cl -et F -par exemple, dont la proportion qui a pénétré le réseau apatitique est rendue indisponible pour participer aux échanges ioniques. Leur libération n'est alors possible que lorsque les cristaux sont dissous, notamment en milieu acide par l'action des cellules ostéoclastes impliquées dans le processus de remodelage osseux ;

-les ions qui ne peuvent pas pénétrer ou qui pénètrent en quantité très limitée dans les domaines apatitiques. C'est le cas des ions Mg 2+ qui restent dans la couche hydratée, stabilisent celle-ci [START_REF] Cazalbou | Échanges cationiques impliquant des apatites nanocristallines analogues au minéral osseux[END_REF] et sont facilement disponibles pour être échangés rapidement. Leur libération se fait spontanément par simple réaction d'échange inverse avec les ions calcium provenant des fluides biologiques.

Outre les échanges ioniques de surface, le coeur apatitique des nanocristaux peut lui aussi voir ses propriétés modulées par le biais, lors de sa formation, de substitutions ioniques :

-les ions Ca 2+ du réseau apatitique peuvent par exemple être substitués pendant la synthèse par une grande variété de cations, tels que Sr 2+ , Ba 2+ , Pb 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ , mais aussi Ti 4+ , Li + , Na + ou Y 3+ ; -les ions par (carbonates de type B), , , , ou ; -les ions OH -par F -, Cl - mais aussi (type A).

Mais les ions ne se substituent pas avec la même facilité, ce qui est en lien avec les aspects thermodynamiques déjà évoqués ( § 2), et les quantités insérées dépendent notamment de la taille de l'ion « étranger » incorporé et de sa charge [START_REF] Diallo Garcia | Hydroxyapatites, an atypical basic system tuneable by synthesis[END_REF]. Dans le cas des substitutions d'ions de même charge, l'écart de taille par rapport à l'ion de référence influence clairement la capacité à intégrer le réseau apatitique. Dans le cas des substitutions d'ions de charges différentes, la nécessité de réorganiser le réseau apatitique pour compenser les charges limite considérablement leur capacité à pénétrer le réseau.

La couche hydratée offre une plus large gamme de substitution et d'adsorption d'ions que le réseau d'apatite lui-même.

Adsorption moléculaire

Les apatites nanocristallines ont aussi la capacité d'adsorber des biomolécules ou autres molécules organiques. L'adsorption de protéines et principes actifs joue un rôle déterminant pour les tissus minéralisés dans le contrôle de la germination, croissance et dissolution in vivo des cristaux d'apatites biologiques [START_REF] Goldberg | Binding of bone sialo-protein osteopontin and synthetic polypeptides to hydroxyapatite[END_REF] [59] et également dans la bio-intégration des matériaux apatitiques [START_REF] Davies | -In vitro modeling of the bone/ implant interface[END_REF]. Dans la plupart des cas, ces molécules d'intérêt biologique présentent une grande affinité pour la surface des apatites ; mais si l'adsorption de biomolécules à la surface d'apatites bien cristallisées a été largement étudiée [START_REF] Errassifi | Adsorption on apatitic calcium phosphates : applications to drug delivery[END_REF] [62] [START_REF] Combes | Adsorption of proteins and calcium phosphate materials bioactivity[END_REF], moins d'études concernent l'adsorption sur des apatites nanocristallines biomimétiques malgré des caractéristiques physico-chimiques beaucoup plus proches du minéral osseux.

Comme pour les échanges ioniques, l'adsorption sur apatites nanocristallines est généralement bien décrite par le modèle de Langmuir, comme reporté dans la littérature pour diverses molécules biologiques comme des protéines/facteurs de croissance impliquées dans le processus de minéralisation [START_REF] Combes | Adsorption of proteins and calcium phosphate materials bioactivity[END_REF] [64] [START_REF] Autefage | Adsorption and release of BMP-2 on nanocrystalline apatite-coated and uncoated hydroxyapatite/βtricalcium phosphate porous ceramics[END_REF], des acides aminés [START_REF] Benaziz | Adsorption of O-Phospho-L-Serine and L-Serine onto Poorly Crystalline Apatite[END_REF] ou encore des molécules thérapeutiques [START_REF] Pascaud | Adsorption on apatitic calcium phosphates for drug delivery : interaction with bisphosphonate molecules[END_REF]. Toutefois, la faible adsorption observée pour certains acides aminés comme la sérine ou la glycine, ou des molécules interagissant plus faiblement avec la surface apatitique comme l'acide acétique [START_REF] Barroug | Exchange reactions at calcium phosphates surface and applications to biomaterials[END_REF], la doxorubicine [START_REF] Iafisco | Superparamagnetic iron-doped nanocrystalline apatite as a delivery system for doxorubicin[END_REF] ou la tétracycline [START_REF] Cazalbou | Tetracycline-Loaded Biomimetic Apatite : An Adsorption Study[END_REF], ou encore de nucléotides ou d'ADN [START_REF] Hammami | Adsorption of nucleotides on biomimetic apatite : The case of adenosine 5 ' triphosphate (ATP)[END_REF] [72] [START_REF] Hammami | Adsorption of nucleotides on biomimetic apatite : The case of adenosine 5 ' monophosphate (AMP)[END_REF] [74] est mieux décrite par d'autres modèles tels que l'isotherme de type Freundlich [START_REF] Benaziz | Adsorption of O-Phospho-L-Serine and L-Serine onto Poorly Crystalline Apatite[END_REF] ou encore de Sips (encore appelé isotherme de Langmuir-Freundlich), lequel prend en compte l'hétérogénéité de la surface et/ ou le caractère polyélectrolyte de l'adsorbat. L'interaction entre la surface des cristaux d'apatite et une molécule est fonction de la composition et de la conformation de cette dernière. L'affinité élevée de la phosphosérine pour les apatites nanocristallines comparée à celle de la sérine a ainsi été expliquée par l'existence de groupements terminaux phosphatés sur la molécule capable d'interagir fortement avec la surface d'apatite [START_REF] Benaziz | Adsorption of O-Phospho-L-Serine and L-Serine onto Poorly Crystalline Apatite[END_REF].

Le suivi des concentrations ioniques en solution au cours de l'adsorption permet d'indiquer si le mécanisme d'adsorption est « simple » ou s'il implique un processus d'échange entre des ions issus de la surface des nanocristaux et des groupements terminaux chargés provenant des biomolécules en solution dans le milieu environnant. Par exemple, dans le cas des traitements de maladies osseuses, l'activité biologique des molécules de bisphosphonates utilisées comme agents d'antirésorption est liée à leur capacité d'adsorption sur le minéral osseux ; il a été démontré que la réaction d'adsorption sur apatites nanocristallines peut être décrite par un processus d'échange entre les ions phosphate en surface des nanocristaux apatitiques et les groupements phosphonates des molécules adsorbées [START_REF] Pascaud | Interaction between a bisphosphonate, tiludronate, and biomimetic nanocrystalline apatites[END_REF] (il est probable que dans les apatites carbonatées l'ion carbonate puisse également être impliqué). Toutefois, plusieurs processus peuvent perturber l'équilibre d'adsorption : la précipitation possible de sels de calcium (ou phosphate) formés avec la molécule en solution et/ou l'équilibre de dissolution des solides. De plus, les mécanismes impliqués dans l'adsorption de macromolécules peuvent inclure des changements de conformation et des interactions entre molécules adsorbées [START_REF] Combes | Adsorption of proteins and calcium phosphate materials bioactivity[END_REF] [START_REF] Iafisco | Conformational modifications of serum albumins adsorbed on different kinds of biomimetic hydroxyapatite nanocrystals[END_REF].

Un aspect intéressant de l'adsorption sur apatites nanocristallines est la variation des paramètres d'adsorption en fonction des caractéristiques physico-chimiques des nanocristaux. La quantité de biomolécules adsorbées à saturation est plus importante à la surface d'apatites nanocristallines que sur celle d'apatites bien cristallisées, ce qui pourrait s'expliquer par le nombre de sites non apatitiques en surface et le caractère nanocristallin. En particulier, lorsque le processus d'adsorption implique un échange ionique avec la surface du support apatitique, la quantité de molécules adsorbées est liée à la quantité d'ions minéraux labiles (facilement échangeables) disponibles dans la couche hydratée et donc à la proportion de cette couche hydratée. Ainsi, les propriétés d'adsorption des biomolécules sont fortement dépendantes non seulement des propriétés chimiques des molécules adsorbées, mais aussi des caractéristiques des nanocristaux d'apatite et leur état de maturation [START_REF] Ouizat | Adsorption of bovine serum albumin on poorly crystalline apatite : influence of maturation[END_REF] [START_REF] Errassifi | Adsorption of a bisphosphonate onto apatitic calcium phosphates : role of surface characteristics[END_REF]. Une augmentation de la constante d'affinité et une diminution de la quantité maximale adsorbée par unité de surface ont été observées avec l'augmentation du temps de maturation initial. Ces résultats ont été expliqués par la présence de la couche hydratée riche en ions labiles à la surface des nanocristaux potentiellement échangeables et par l'influence du temps de maturation sur le développement de cette couche hydratée et sur sa composition [77] [78]. De plus, il est à noter que les paramètres d'adsorption sur apatites peuvent varier selon les conditions telles que la température, le pH et la présence d'ions minéraux dans la solution environnante. Concernant l'adsorption de médicaments ou de protéines, ces observations ont reçu différentes interprétations incluant des variations de la charge superficielle et/ou énergie de surface des cristaux, ou encore des changements de conformation ou de spéciation de la molécule en solution [START_REF] Benaziz | Adsorption of O-Phospho-L-Serine and L-Serine onto Poorly Crystalline Apatite[END_REF] [67] [79] [START_REF] Yin | Impacts of the surface charge property on protein adsorption on hydroxyapatite[END_REF].

Dans le cas où l'adsorption est associée à un échange ionique, une caractéristique majeure de ce processus est alors l'irréversibilité de la réaction vis-à-vis de la dilution. Ici, aucune désorption n'est en effet possible par simple dilution ou lavage des échantillons. Seule une dissolution du support apatitique ou encore la présence dans la solution d'une espèce chimique apte à déplacer la molécule adsorbée peut permettre sa libération [77] [81]. Ce comportement peut être utilisé in vivo en vue de la libération contrôlée de principes actifs. En effet, les molécules bioactives telles que des facteurs de croissance ou agents thérapeutiques sont généralement incorporées dans les biomatériaux par simple imprégnation, mais de telles associations n'en permettent pas un greffage spécifique et la libération à partir de tels supports est souvent difficile à contrôler. Au contraire, l'adsorption de molécules d'intérêt biologique (ex : antimicrobiens, anticancéreux, hémostatiques, anti-ostéoporotiques…) sur nanocristaux d'apatites permet de contrôler la quantité associée à l'implant ainsi que la dose délivrée [START_REF] Autefage | Adsorption and release of BMP-2 on nanocrystalline apatite-coated and uncoated hydroxyapatite/βtricalcium phosphate porous ceramics[END_REF] [79] [START_REF] Midy | Adsorption of vascular endothelial growth factor to two different apatitic materials and its release[END_REF]. Comme les propriétés d'adsorption dépendent fortement des caractéristiques physico-chimiques des nanocristaux, la cinétique de libération dépend également des propriétés des supports apatitiques [START_REF] Pascaud | Adsorption on apatitic calcium phosphates for drug delivery : interaction with bisphosphonate molecules[END_REF] [START_REF] Palazzo | Biomimetic Hydroxyapatite-Drug Nanocrystals as Potential Bone Substitutes with Antitumor Drug Delivery Properties[END_REF]. Ainsi il est possible de délivrer des principes actifs adaptés aux besoins thérapeutiques [START_REF] Errassifi | Adsorption on apatitic calcium phosphates : applications to drug delivery[END_REF] [83] [START_REF] Iafisco | Smart delivery of antitumoral platinum complexes from biomimetic hydroxyapatite nanocrystals[END_REF] ou encore d'améliorer l'activité biologique de biomatériaux osseux implantables pour des applications osseuses [START_REF] Autefage | Adsorption and release of BMP-2 on nanocrystalline apatite-coated and uncoated hydroxyapatite/βtricalcium phosphate porous ceramics[END_REF].

Biomimétisme des biominéraux : choix des propriétés à imiter

Le développement d'apatites nanocristallines biomimétiques est particulièrement approprié dans le domaine biomédical ( § 5) compte tenu de la préexistence de nanocristaux d'apatite dans le squelette des vertébrés depuis des millions d'années, et donc de leur biocompatibilité « intrinsèque » et de leur réactivité de surface élevée.

Il peut être intéressant de classifier les apatites en fonction de leurs caractéristiques plus ou moins proches de celles de l'apatite osseuse -et donc d'évaluer leur caractère plus ou moins biomimétique à l'os. Cela requiert alors de définir les propriétés qu'il peut être judicieux de chercher à imiter pour le développement d'applications biomédicales. Quatre singularités peuvent en particulier se dégager.

-Caractère nanocristallin : le fait que les nanocristaux soient de dimensions nanométriques mène en premier lieu à une grande surface spécifique, propice aux réactions de surface de type échanges ioniques ou adsorption moléculaire présentés dans le paragraphe 2.3. De plus, ce caractère nanocristallin va souvent de pair avec la présence d'une couche hydratée en surface des nanocristaux [START_REF] Vandecandelaere | Biomimetic apatite-based biomaterials : on the critical impact of synthesis and post-synthesis parameters[END_REF], déjà présentée dans le paragraphe 1.1, qui témoigne aussi de l'immaturité des cristaux et de la forte réactivité de surface.

-Sous-stoechiométrie : l'existence de lacunes en sites Ca et OH et la présence associée d'anions bivalents et/ou engendrent une moindre stabilité thermodynamique ( § 2.2). Ainsi, le choix du degré de non-stoechiométrie est un moyen de moduler sa solubilité, et donc sa résorbabilité in vivo.

-Morphologie des cristaux : dans l'os, l'apatite est constituée de nanocristaux présentant une forme allongée / plaquettaire. Une telle morphologie est particulièrement adaptée pour favoriser des réactions interfaciales avec les fluides environnants, en présentant une large surface de contact. De plus, dans les apatites biomimétiques de synthèse [START_REF] Drouet | Nanocrystalline apatites : the fundamental role of water[END_REF] comme dans l'os [START_REF] Wang | Water-mediated structuring of bone apatite[END_REF], des amas de nanocristaux orientés de façon parallèle semblent se former, pouvant jouer un rôle dans la physiologie osseuse.

-Présence d'une couche ionique hydratée en surface des nanocristaux : les ions contenus dans cette couche hydratée de surface sont particulièrement mobiles (ou « labiles »). Grâce à une diffusion ionique ainsi facilitée, ils peuvent prendre part dans la consolidation des apatites nanocristallines [START_REF] Grossin | Biomimetic apatite sintered at very low temperature by spark plasma sintering : Physico-chemistry and microstructure aspects[END_REF], où la mise en commun de couches de nanocristaux adjacents permet l'établissement d'un très grand nombre de joints de grain et une densification effective malgré des températures qui se doivent de rester « basses » (typiquement < 150 °C), pour ne pas altérer les nanocristaux.

La figure 3 illustre un nanocristal d'apatite osseuse ou son analogue de synthèse biomimétique, en interaction avec un milieu aqueux (ex : fluide biologique, milieu de précipita-tion…).

En fonction des propriétés requises, le développement des quatre caractéristiques listées ci-dessus peut être plus ou moins recherché. Le tableau 2 compare ainsi différents « degrés » de biomimétisme au minéral osseux (d'autres niveaux peuvent aussi exister, en considérant par exemple la présence d'autres ions tels que Mg 2+ , Na + , des ions citrates, etc.). Ces différences sont cependant souvent ignorées ou sous-estimées dans la littérature scientifique ; pourtant, elles indiquent un degré de divergence plus ou moins grand avec l'apatite osseuse.

Préparation d'analogues de synthèse : apatites nanocristallines biomimétiques

Les apatites nanocristallines de synthèse présentent un intérêt indéniable pour élaborer des substituts osseux bioactifs en mettant à profit leur réactivité de surface ou encore pour disposer de nanocristaux d'apatite pour étudier finement la formation, l'évolution et les propriétés du minéral osseux dans des conditions simulant un contexte biologique normal ou pathologique. Par ailleurs, l'étude de ces cristaux nécessite des techniques de caractérisation complémentaires et la mise au point de méthodologies d'analyse adaptées à l'étude de ces apatites biomimétiques faiblement cristallisées et métastables.

Méthodes de synthèse

Contrairement à l'hydroxyapatite qui peut être synthétisée par diverses méthodes « haute » température (réaction solide-solide, voie hydrothermale, etc.) [START_REF] Elliott | Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates[END_REF] [87], les apatites nanocristallines biomimétiques ne sont préparées qu'en solution (une mise en forme subséquente étant possible comme explicité plus loin). Les méthodes de synthèse sont principalement la précipitation par double décomposition ou encore l'hydrolyse d'un autre phosphate de calcium métastable. Le choix de la méthode va déterminer entre autres la quantité et

H 2 O H 2 PO 4 - H 2 PO 4 - H 2 PO 4 - HCO 3 - HCO 3 - Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+
Ca 2+ [START_REF] Rey | Maturation of poorly crystalline apatites : Chemical and structural aspects in vivo and in vitro[END_REF]. Le processus de maturation de l'apatite biomimétique est particulièrement intéressant à considérer pour mieux appréhender l'évolution de la composition, de la structure et des propriétés physicochimiques des apatites biologiques et synthétiques. La teneur en carbonate peut également être modulée en faisant varier la quantité de précurseur carbonaté, et la carbonatation a également tendance à augmenter avec le temps de maturation en milieu carbonaté (comme pour le minéral osseux, de plus en plus carbonaté lorsqu'il devient plus mature).

Des apatites nanocristallines non carbonatées peuvent également être synthétisées selon cette même méthode mais en absence d'ions carbonate. D'autres protocoles impliquant des solutions cationiques et anioniques avec des rapports Ca/P légèrement différents peuvent aussi être proposés. Dans tous les cas, un large excès d'ions phosphate permet de tamponner le milieu de précipitation à un pH proche de la valeur physiologique.

L'influence des paramètres de la synthèse sur les caractéristiques physico-chimiques des apatites obtenues a été peu reportée dans la littérature. Cependant, le choix de ces paramètres peut être crucial, compte tenu du caractère non stoechiométrique, hydraté et nanocristallin des apatites biomimétiques. Par exemple, des échantillons préparés par neutralisation de l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ) par l'hydroxyde de calcium (Ca(OH) 2 ) à différentes températures ont montré des degrés de cristallinité et d'hydratation variables [START_REF] Sakhno | Surface Hydration and Cationic Sites of Nanohydroxyapatites with Amorphous or Crystalline Surfaces : A Comparative Study[END_REF]. L'impact du pH et du temps de maturation en solution a également été mis en évidence [START_REF] Vandecandelaere | Biomimetic apatite-based biomaterials : on the critical impact of synthesis and post-synthesis parameters[END_REF] [START_REF] Eichert | Book Chapter : Nanocrystalline apatite based biomaterials : synthesis, processing and characterization[END_REF]. L'influence de nombreux paramètres de synthèse tels que le temps de maturation, la température, le pH et la nature des sels de phosphate a été étudiée par N. Vandecandelaère [START_REF] Vandecandelaere | Biomimetic apatite-based biomaterials : on the critical impact of synthesis and post-synthesis parameters[END_REF]. Il a montré que l'ensemble de ces paramètres impacte significativement les caractéristiques physico-chimiques des apatites précipitées. Il a également montré que les conditions de posttraitement (ré-immersion, traitement thermique, mise en forme) peuvent modifier significativement les caractéristiques finales des biocéramiques à base d'apatites biomimétiques.

La précipitation d'apatites nanocristallines en milieu hydroalcoolique a aussi été explorée ponctuellement, et permet de moduler le contenu en ions hydrogénophosphate et carbonate [START_REF] Zahidi | Sur une nouvelle classe de matériaux pour prothèses osseuses ou dentaires[END_REF] [95] [START_REF] Dabbarh | Influence du séchage sur la composition de phosphates de calcium carbonatés, analogues osseux[END_REF]. En effet l'éthanol, de constante diélectrique plus faible que l'eau, modifie les interactions entre les ions du précurseur amorphe précipité et les molécules d'eau de solvatation. De plus, diverses études ont montré l'effet du procédé et de la température de séchage sur la composition, la structure et le degré de cristallinité de l'apatite phosphocalcique [START_REF] Dabbarh | Influence du séchage sur la composition de phosphates de calcium carbonatés, analogues osseux[END_REF] [START_REF] Lebugle | Effect of structure and composition on the thermal decomposition of calcium phosphates (Ca/P = 1.33)[END_REF].

Enfin, le dopage d'apatites nanocristallines a également été reporté dans la littérature afin de leur conférer des propriétés additionnelles. Par exemple, l'enrichissement d'apatites nanocristallines notamment avec des cations aux propriétés antimicrobiennes Zn 2+ , Cu 2+ , Ag + est possible avec des taux de dopage limites qui ont été évalués [98]. Le zinc et le cuivre semblent agir en tant qu'inhibiteurs de la croissance cristalline de l'apatite alors que l'argent ne modifie pas significativement les processus de formation et croissance des nanocristaux. Il est également possible de réaliser un enrichissement ionique ciblant plutôt la surface des nanocristaux par le biais d'échanges ioniques [START_REF] Drouet | Surface enrichment of biomimetic apatites with biologically-active ions Mg 2+ and Sr 2+ : A preamble to the activation of bone repair materials[END_REF] (la quantité d'ions dopants pouvant cependant évoluer dans le temps en fonction du phénomène de maturation).

Les apatites biomimétiques peuvent également être synthétisées à partir de l'hydrolyse en milieu aqueux d'un phosphate de calcium plus soluble comme par exemple le phosphate de calcium amorphe, les phosphates dicalciques (dihydraté ou anhydre), le phosphate octocalcique ou le phosphate tricalcique alpha. L'hydrolyse de ces phosphates de calcium peut conduire à l'apatite par un mécanisme de dissolution-reprécipitation en fonction du pH, de la température et de la présence d'autres ions qui peuvent agir comme des inhibiteurs (ex : Mg 2+ , , ) ou des promoteurs (ex : F -) de l'hydrolyse par exemple du phosphate dicalcique dihydraté ou du phosphate octocalcique [99].

Des apatites biomimétiques peuvent également être obtenues par d'autres méthodes plus marginales, par exemple à partir de fluide biologique simulé SBF (Simulated Body Fluid) reproduisant plus ou moins finement la composition minérale du plasma sanguin, voire avec du SBF concentré obtenu en multipliant l'ensemble des concentrations afin d'augmenter la sursaturation vis-à-vis de la précipitation d'apatite [100]. Une autre voie de synthèse envisagée utilise la thermo-décomplexation d'un chélate de calcium en milieu phosphaté, par exemple en partant de citrate de calcium à basse température (quelques °C) connu pour se décomplexer en libérant des ions Ca 2+ par augmentation de température [101]. Les caractéristiques physico-chimiques, structurelles et morphologiques particulières des apatites nanocristallines ont été explorées en détail ces dernières années, grâce notamment aux évolutions technologiques des techniques de caractérisation. De plus, la possibilité de préparer des analogues de synthèse biomimétiques permet leur utilisation comme modèles du minéral osseux plus ou moins mature (remplaçant ainsi l'hydroxyapatite stoechiométrique souvent utilisée mais moins appropriée).

Techniques de caractérisation adaptées à l'étude des apatites biomimétiques

Techniques spectroscopiques

De nombreuses techniques spectroscopiques ont été appliquées à la caractérisation des apatites biologiques et à leurs analogues de synthèse. Celles-ci peuvent être simples et aisément accessibles comme les spectroscopies vibrationnelles ou plus sophistiquées comme la résonance magnétique nucléaire (RMN), la résonance paramagnétique électronique (RPE) [START_REF] Fattibene | EPR dosimetry with tooth enamel : A review[END_REF], la spectroscopie de photoélectrons X (XPS) [104] [START_REF] Lu | Surface characterization of hydroxyapatite and related calcium phosphates by XPS and TOF-SIMS[END_REF] ou celles impliquant des faisceaux de particules (PIXE, EELS, diffusion inélastique de neutrons…) [START_REF] Loong | Evidence of hydroxyl-ion deficiency in bone apatites : An inelastic neutron-scattering study[END_REF] [107]. L'une des difficultés d'analyse est l'instabilité intrinsèque des apatites biomimétiques, dont la structure peut être modifiée par une simple déshydratation. Les techniques impliquant une forte dispersion d'énergie au niveau de l'échantillon sont à utiliser avec de grandes précautions. Les altérations liées à l'utilisation de faisceaux d'électrons par exemple ont été relevées [START_REF] Bres | Probe size study of apatite irradiation in stem[END_REF].

Spectroscopie infrarouge

Cette méthode de caractérisation est l'une des plus anciennes à avoir été appliquée aux apatites biologiques. Elle a mis en évidence la présence de différents environnements des ions carbonate dans ces apatites [109] et permet de visualiser des ions moléculaires tels que OH -, ou [110] [111]. L'avènement de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier, FTIR, a permis d'améliorer de manière conséquente la qualité des spectres et l'interprétation de raies spectrales de faible intensité ou d'épaulements.

Ainsi, les différences de spectre entre les apatites bien cristallisées synthétiques et celles de biominéraux apatitiques ou de leurs homologues de synthèse ont permis de mettre en évidence l'existence, dans ces dernières, d'environnements non apatitiques de certains ions moléculaires comme les ions carbonate ou hydrogénophosphate , qui n'existent pas dans les apatites bien cristallisées La spectroscopie infrarouge a également mis en évidence la fragilité des structures liées à la couche hydratée des apatites biomimétiques (figure 4a) en suivant l'effet du séchage [117]. Dans les deux cas, on observe à l'état humide des pics plus fins et mieux définis qu'après lyophilisation. Cette meilleure résolution est attribuée à l'effet structurant de l'eau sur la couche hydratée. Son élimination se traduit par une « amorphisation » responsable de l'élargissement des raies. Sur les spectres de RMN, on note que la bande attribuée aux ions HPO 4 vers 1,7 ppm (*), est considérablement élargie après séchage et n'apparaît plus que comme une dissymétrie sur le pic principal des PO 4 (vers 3 ppm). Cette « amorphisation » concerne donc essentiellement la couche hydratée riche en ions HPO 4 . La même observation, plus ténue, peut être faite sur les spectres infrarouge où deux bandes. (*) attribuables aux ions HPO 4 sont affectées.

Spectroscopie Raman

Complémentaire de la spectroscopie infrarouge, la spectroscopie Raman révèle également l'existence d'environnements non apatitiques dans les apatites nanocristallines [15]. Elle peut cependant parfois conduire à des altérations des échantillons en relation avec l'énergie dispersée par la source Laser. Elle permet néanmoins la réalisation de cartographies beaucoup plus détaillées que celles qui peuvent être obtenues par infrarouge [118]. De plus, l'analyse par spectroscopie Raman peut être réalisée directement en milieu aqueux, contrairement à l'analyse IR où l'absorption de l'eau est très significative. 4b) [START_REF] Jager | A solid-state NMR investigation of the structure of nanocrystalline hydroxyapatite[END_REF] [127] [128] [129]. Les résultats obtenus permettent de quantifier ces environne-ments. Il faut remarquer toutefois que dans les quelques cas où des évaluations ont été effectuées par spectroscopies FTIR et RMN du solide, notamment pour les ions OH -, des différences existent qui ne semblent pas encore avoir été clarifiées. La RMN, comme la spectroscopie infrarouge, révèle en outre la fragilité de la couche hydratée (figure 4) [117].

RMN du solide

Autres techniques

D'autres méthodes de caractérisation sont également nécessaires à l'analyse complète des apatites biomimétiques (tableau 3). Contrairement à l'hydroxyapatite stoechiométrique, les apatites biologiques ou leurs analogues de synthèse présentent une morphologie allongée dans le sens de l'axe c (typiquement en plaquettes ou « lamelles ») observable par microscopie électronique. Cependant, l'exposition au faisceau peut significativement endommager les nanocristaux, lesquels peuvent évoluer en temps réel pendant l'analyse. Aussi, l'utilisation de méthodes cryogéniques est à conseiller [START_REF] Drouet | Nanocrystalline apatites : the fundamental role of water[END_REF]. Les constitutifs sont de taille nanométrique [130] [131], contrairement à la taille micronique des cristaux d'hydroxyapatite.

La diffraction des rayons X (DRX) est utilisée pour vérifier la pureté des apatites et étudier leur cristallinité, laquelle dépend à la fois de la taille des cristallites et du désordre cristallin dans la maille. Le taux de cristallinité de ces apatites est plus faible que celui de l'hydroxyapatite stoechiométrique il se rapproche de celui de l'os (figure 5) et dépend de la maturation. Bien que la faible résolution des raies de DRX des apatites biomimétiques ne rende pas possible la détermination des dimensions des paramètres de la maille de façon précise, la dimension apparente des domaines apatitiques peut, quant à elle, être estimée grâce à la mesure de la largeur à mi-hauteur des raies en appliquant par exemple la formule de Scherrer [132] qui néglige les élargissements de raies dus aux désordres de distributions atomiques inhérents aux substitutions ioniques et lacunes dans le réseau cristallin (microcontraintes). La taille des cristallites est d'ordre nanométrique. Il est important de noter que ce bas taux de cristallinité est comparable à celui observé pour les apatites biologiques de l'os ou de la dentine. C'est un critère supplémentaire qui permet de considérer les apatites nanocristallines synthétiques comme des « modèles » adaptés à la représentation du minéral osseux, contrairement à l'hydroxyapatite stoechiométrique bien cristallisée dont les caractéristiques sont plus proches de celles de l'émail dentaire [131] [133]. L'analyse par DRX ne renseigne cependant que sur le coeur apatitique (souvent sous-stoechiométrique), alors que les caractéristiques de la couche de surface non apatitique ne sont pas accessibles par cette technique en raison de son absence de cristallinité ; l'exploration de cette couche étant plus adaptée par l'utilisation de sondes locales de type spectroscopies comme décrit précédemment. D'un point de vue chimique, la composition des apatites nanocristallines diffère également de celle de l'hydroxyapatite. Plusieurs méthodes d'analyses permettent de mesurer avec une bonne précision les concentrations en ions calcium, phosphate total et carbonate. Toutes ces méthodes nécessitent au préalable la dissolution de la poudre apatitique en milieu acide avant l'analyse (pour les ions calcium et orthophosphate) ou pendant l'analyse (pour les ions carbonate).

Les concentrations en ions calcium et phosphate (

) sont mesurables par exemple par complexométrie en retour avec le sel disodique de l'éthylène diamine tétraacétique (EDTA) comme agent complexant ou par spectrophotométrie UV d'un complexe phosphovanadomolybdique en milieu acide [134]. L'incertitude de mesure sur les teneurs en calcium et en phosphore est de l'ordre de 0,5 % en masse. Le rapport Ca/P est alors calculé pour caractériser la non-stoechiométrie des échantillons apatitiques (ou le rapport Ca/ (P + C) si l'apatite est carbonatée). Des méthodes alternatives peuvent être utilisées, comme l'ICP ou l'absorption atomique, mais des effets matrices en particulier avec les ions Comme ces ions pyrophosphate ne peuvent pas former de complexe phosphovanadomolybdique, la teneur en ions est alors obtenue par comparaison avec les résultats du dosage sans traitement thermique. Cependant cette méthode ne peut pas être utilisée pour quantifier précisément la teneur en ions contenue dans l'os et autres apatites carbonatées en raison de la présence d'ions carbonate susceptibles de perturber la formation des ions pyrophosphate par des réactions parallèles du type :

(9)
La d'ions carbonate présents dans les apatites peut être déterminée par titrage coulométrique basé sur la mesure du CO 2 libéré pendant la dissolution de l'échantillon en conditions acides [136], ou encore par dosage du carbone total. Une méthodologie a aussi été mise au point pour quantifier les carbonates à partir du spectre infrarouge [137], revisitant de précédentes études de quantification [138]. Cette méthode ne nécessite pas de préparation particulière de l'échantillon ni des quantités importantes de produit et peut aussi s'appliquer pour l'analyse de revêtements.

Le rapport Ca/(P + C) est alors calculé pour caractériser la non-stoechiométrie des apatites carbonatées. Il faut noter que, en plus des ions calcium, phosphate, carbonate et hydroxyde, des « traces » d'autres substituants ioniques sont également présentes dans les apatites biologiques (par exemple Na + , Mg 2+ , Sr 2+ …). Leur faible teneur est alors déterminée par des techniques adaptées telles que l'ICP ou l'absorption atomique.

Un intérêt particulier est porté à la caractérisation de l'état de surface des apatites nanocristallines, qui implique la couche ionique hydratée de surface de nature non apatitique ; la présence de cette couche joue un rôle déterminant

Applications biomédicales

Biomatériaux à base d'apatite biomimétique pour la réparation osseuse

Compte tenu de leur similitude avec le minéral osseux, les apatites nanocristallines biomimétiques trouvent incontestablement une place de choix pour le développement de biomatériaux osseux, qu'il s'agisse de matériaux sous forme de poudres, de matrices denses ou poreuses (scaffold), ou encore de ciments, de composites ou de revêtements.

Le caractère bio-inspiré des apatites biomimétiques et leur forte réactivité de surface en font d'excellentes candidates pour des applications biomédicales, et ce non seulement pour la régénération osseuse mais aussi, comme cela a été montré plus récemment, dans d'autres domaines de la « nanomédecine » que ce soit dans un but thérapeutique ou de diagnostic.

Poudres/précurseurs

Pour ces applications, les apatites biomimétiques peuvent être formées directement in situ (par la voie des ciments ou certaines méthodologies de revêtements, par exemple), ou encore être formées préalablement pour être ensuite mises en forme. Lorsqu'une précipitation préalable est envisagée, il est courant de sécher (éventuellement par lyophilisation pour limiter l'altération des nanocristaux, voire par agglomérationséchage ou « atomisation ») le précipité afin d'obtenir une poudre qui sert alors de précurseur à la génération du biomatériau final. En absence de séchage, le précipité lavé d'apatite peut également être utilisé comme précurseur menant à l'obtention de blocs céramiques.

Différentes voies de mises en forme de ces poudres ou gels d'apatites biomimétiques sont décrites ci-après.

Matrices denses et poreuses

Comme indiqué précédemment, la réactivité des apatites biomimétiques provient en grande partie de la présence en surface des nanocristaux d'une couche hydratée. Néanmoins, compte tenu de la relative fragilité de cette couche et du caractère métastable lié à la non-stoechiométrie, l'élaboration de biocéramiques traditionnelles à partir de telles apatites, par frittage conventionnel mettant en jeu des températures élevées, mène à des modifications importantes et irréversibles de leurs caractéristiques physico-chimiques. La mise au point de biocéramiques à partir d'apatite biomimétique (biocompatibles, résorbables et présentant une forte bioactivité) nécessite donc le développement de procédés de consolidation à « basse température » tels que le séchage de gel, la voie des ciments, la consolidation sous charge à froid ou encore le frittage flash SPS (Spark Plasma Sintering) utilisé spécifiquement à basse température (typiquement de l'ordre de 150 °C) [START_REF] Grossin | Biomimetic apatite sintered at very low temperature by spark plasma sintering : Physico-chemistry and microstructure aspects[END_REF].

Par exemple, des blocs céramiques peuvent être préparés par séchage de gel obtenu à partir de la synthèse d'apatite décrite précédemment. Le gâteau de filtration filtré et lavé peut en effet être redispersé avec une forte agitation et, durant cette étape, différents composés peuvent être ajoutés (ex : caséine, albumine, ou encore gélatine). La suspension épaisse ainsi obtenue peut alors être déposée dans des moules en téflon, et séchée très lentement (typiquement 3 semaines pour des échantillons de volume initial de 50 cm 3 ). Cette faible vitesse permet de limiter l'apparition de fissures [147]. Une autre voie, utilisant diverses formulations de ciments phospho-calciques, peut aussi être utilisée ( § 5.1.3), ou encore la consolidation/le frittage sous charge à froid de poudres d'apatite nanocristalline. Cependant, les échantillons obtenus par l'une de ces trois voies présentent, lorsqu'ils ne sont pas associés à des polymères, des propriétés mécaniques limitées (module d'Young < 25 GPa, par exemple [147]).

Depuis le milieu des années 2000, une nouvelle approche utilisant la consolidation à basse température par frittage flash SPS (Spark Plasma Sintering) SPS a été explorée [START_REF] Grossin | Biomimetic apatite sintered at very low temperature by spark plasma sintering : Physico-chemistry and microstructure aspects[END_REF] [148] [149]. Grâce à une méthode de chauffage non conventionnelle basée sur le passage d'un courant électrique à travers une matrice conductrice, et à la présence de la couche ionique hydratée des nanocristaux permettant une diffusion ionique facilitée, il est en effet possible de consolider des apatites nanocristallines par SPS typiquement sous 100 MPa et 150 °C pendant quelques minutes. Les pièces céramiques obtenues s'avèrent présenter des propriétés mécaniques notables, avec par exemple des valeurs de contrainte à la rupture en flexion 3 points de l'ordre de 10-20 MPa (échantillons de taille 30 × 3,5 × 4,1 mm 3 ) pour des matériaux présentant 26 % de porosité totale [START_REF] Grossin | Biomimetic apatite sintered at very low temperature by spark plasma sintering : Physico-chemistry and microstructure aspects[END_REF] Afin d'améliorer encore les propriétés mécaniques des matériaux consolidés, notamment pour des utilisations en site osseux porteurs, plusieurs solutions peuvent être envisagées. Il est en particulier possible de conférer un renforcement de l'apatite avec d'autres matériaux dont les polymères. L'apatite biomimétique doit cependant rester la base de ce matériau composite pour conserver les propriétés biologiques initiales. L'élaboration par SPS de composite à matrice céramique d'apatite biomimétique et renforcement polymère (cellulose microcristalline MCC) a été récemment développée [150]. Les pastilles obtenues avec 10 % en masse de fibres de cellulose ont permis de doubler la résistance mécanique en compression diamétrale. Par ailleurs, Jacquart et al. ont montré qu'une teneur minimale en carboxyméthylcellullose (CMC) était nécessaire (10 à 20 % m/m de CMC dans la phase solide du ciment) pour significativement améliorer les propriétés mécaniques de ciments à base d'apatite biomimétique une fois durcis et secs [151].

Ciments à base d'apatites biomimétiques

Les ciments phosphocalciques se sont considérablement développés depuis les années 1980 en tant que biomatériaux de comblement ou de renforcement osseux, que ce soit sous forme de pâte moulée placée dans le site osseux à combler par exemple à l'aide d'une spatule, ou bien sous forme d'une pâte injectable implantée à l'aide d'une seringue équipée d'un trocart [N4950]. Le principe de ces ciments est basé sur la capacité des phases de phosphate de calcium constituant la phase solide du ciment à réagir pour former une apatite phosphocalcique, plus ou moins bien cristallisée, en présence d'un milieu aqueux (phase liquide du ciment et fluides biologiques). On peut distinguer plusieurs types de ciments selon le type de réaction chimique de prise impliquée. Les formulations de base de ces différents types de ciments sont reportées dans le tableau 5 ; elles peuvent cependant évoluer notamment par l'ajout d'additifs afin d'améliorer certaines propriétés ou d'en conférer de nouvelles.

Tableau 5 -Exemples de compositions de ciments phosphocalciques biomimétiques classés en fonction de leur type de réaction chimique de prise De nombreuses formulations de ciments ont été proposées et sont commercialisées pour certaines depuis de nombreuses années : Norian® SRS, Bonesource®, Cementek®, Biobon®, α-BSM®. Il est fort probable que les interactions entre la surface des nanocristaux d'apatite biomimétique formés soient responsables du durcissement et de la cohésion du ciment.

Ciments de type « acide-base »

La plupart des ciments à base d'apatites font l'objet d'une réaction entre un ou plusieurs sels de calcium « basiques », riches en calcium comme Ca(OH) 2 , CaCO 3 ou le phosphate tétracalcique (TTCP, Ca 4 (PO 4 ) 2 ), et un ou plusieurs phosphates de calcium « acides » c'est-à-dire riches en phosphate comme le phosphate monocalcique monohydraté (MCPM, Ca(H 2 PO 4 ) 2 , H 2 O), l'acide phosphorique H 3 PO 4 ou le phosphate dicalcique dihydraté (DCPD, CaHPO 4 , 2H 2 O), (tableau 5). La réaction conduit à la formation d'une nouvelle phase de phosphate de calcium moins soluble comme l'apatite dont la cristallisation provoque la prise du ciment. La réaction de prise est souvent complexe et difficile à contrôler sachant que chaque sel réactif impliqué dans la réaction peut s'hydrolyser séparément en apatite milieu aqueux. L'ensemble de ces réactions peut engendrer des variations de pH plus ou moins importantes durant la réaction chimique de prise du ciment ainsi que la formation de phases intermédiaires comme le DCPD ou l'OCP [156]. D'un point de vue thermodynamique, la réaction acide-base est toujours exothermique bien que la libération de chaleur soit généralement très en deçà de celle rencontrée lors de l'utilisation de ciments osseux acryliques à base de poly-méthacrylate de méthyle [163].

Des ciments biphasiques (ciments mixtes de phosphate et de carbonate de calcium) ont été proposés en vue de contrôler les propriétés de résorption du ciment. En fonction du rapport initial carbonate/phosphate, ces ciments peuvent conduire à une apatite nanocristalline hautement carbonatée (environ 10 % m/m de CO 3 ) analogue au minéral osseux associée à une phase métastable de carbonate de calcium de type vatérite ou non [158] [164].

Ciments de type monocomposant

Le second type de ciments (tableau 5) implique une réaction chimique de prise mettant à profit la métastabilité d'une phase de phosphate de calcium en milieu aqueux et sa rapide transformation en apatite par une réaction d'hydrolyse : deux phases métastables telles que le phosphate tricalcique alpha (α-TCP) ou le phosphate de calcium amorphe (ACP) peuvent être utilisées car elles conduisent à des temps de prise rapides à température physiologique, du fait de leur vitesse élevée de transformation/d'hydrolyse en apatite à 37 °C [159] [160]. Ce type de ciments implique des variations de pH plus modérées que dans le cas des ciments de type acide-base. La température est en général le paramètre déterminant pour la vitesse de la réaction de transformation/ hydrolyse.

Ciments à base d'une phase hydrolysable

(ciments brushitiques) Enfin, un troisième type de ciments peut être distingué ; il repose sur la formation pendant la réaction chimique de prise du ciment d'une phase métastable dans les conditions physiologiques, telle que la brushite (DCPD), qui une fois implantée in vivo est transformée plus ou moins rapidement en apatite par une réaction d'hydrolyse : on parle alors de ciments brushitiques [165]. Néanmoins, la réaction de prise correspond au type de celles rencontrées pour les ciments de type « acide-base ».

Composites

L'association d'un composé organique (polymère, par exemple) à une apatite peut être un moyen de moduler les propriétés d'un biomatériau, et permettre notamment d'obtenir des systèmes présentant à la fois une porosité adaptée, une bonne résistance mécanique et un caractère biodégradable, tout en ayant des propriétés biologiques adéquates. D'ailleurs, ce type de systèmes composites minéral/organique se trouve dans la nature dans l'os où les nanocristaux d'apatite viennent combler des interstices laissés par les fibrilles de collagène [166].

Des systèmes composites associant divers polymères à des particules d'apatites de dimensions nanométriques ont ainsi été étudiés, essentiellement depuis les années 2000, démontrant un engouement croissant pour cette thématique (voir par exemple la revue [167]). Parmi les systèmes étudiés, on peut citer par exemple l'association d'apatite nanométrique avec divers (bio)polymères tels que :

- -de l'alcool polyvinylique ou PVA [START_REF] Tadic | A novel method to produce hydroxyapatite objects with interconnecting porosity that avoids sintering[END_REF] ; -du poly-ε-caprolactone ou PCL [START_REF] Yang | Development of an electrospunnano-apatite/PCL composite membrane for GTR/GBR application[END_REF] ; -divers polyamides [184] [185].

Des composites présentant une architecture poreuse interconnectée modulable et des propriétés mécaniques proches de celles de l'os naturel (os spongieux, par exemple) ont ainsi pu être obtenues. La porosité est en effet un caractère souvent recherché pour la régénération osseuse, afin d'augmenter la colonisation cellulaire et la surface d'échange entre la matrice et les fluides environnants. La porosité peut être générée par exemple par l'ajout d'agent porogène soluble [START_REF] Tadic | A novel method to produce hydroxyapatite objects with interconnecting porosity that avoids sintering[END_REF] ou encore par génération de mousse au CO 2 supercritique [START_REF] Mathieu ( | Architecture and properties of anisotropic polymer composite scaffolds for bone tissue engineering[END_REF].

Les polymères et l'apatite peuvent être associés selon différentes modalités, telles que la précipitation d'apatite sur fibres polymères préalablement mises en suspension, ou en faisant prendre en masse le polymère dans une suspension de particules apatitiques, ou encore par mélange solide/solide. Le polymère peut quant à lui être sous forme de fibres (par exemple obtenues par électrofilage ou electrospinning) ou encore de réseau tridimensionnel réticulé (cross-linking). Il est également possible d'associer le polymère au moment de la consolidation de l'apatite, ce qui a été réalisé récemment par frittage flash à « basse » température comme mentionnée ciavant ( § 5. Dans de tels composites minéral/organique, une dégradation plus rapide du polymère par rapport à l'apatite peut cependant survenir pour certains systèmes et être à l'origine de modifications physico-chimiques et du comportement biologique du matériau dans le temps post-implantation. Ce paramètre doit être considéré dès la conception desdits composites, car les produits de dégradation du polymère ou les particules minérales libérées peuvent générer une réponse inflammatoire.

Revêtements

La surface des dispositifs médicaux implantables est la première partie qui interagit directement avec le tissu ; c'est la raison pour laquelle, au cours de ces dernières décennies, les recherches dans le domaine des biomatériaux se sont notamment concentrées sur l'amélioration des propriétés de surface des implants. L'objectif visé est non seulement de favoriser la biointégration et accélérer le processus de cicatrisation osseuse, mais également de concevoir des revêtements bioactifs capables d'interagir de manière positive avec l'environnement biologique pour favoriser la néoformation osseuse et permettre, en plus, l'association d'agents actifs (ioniques ou moléculaires) capables d'être libérés de manière contrôlée et prolongée in situ. L'obtention de revêtements réactifs nécessite, là encore, l'utilisation de procédés basse température qui autorisent un grand choix et une adaptabilité des phases déposées tout en limitant leur altération. Réalisés en voie humide, ils conduisent le plus souvent au dépôt de phases telles que des apatites nanocristallines, ou encore des phases phosphocalciques hydrolysables en apatite telles que la brushite (DCPD) ou le phosphate octocalcique (OCP).

Toutes les techniques de revêtement par voie humide utilisent des solutions ou des suspensions aqueuses et/ou non aqueuses, le plus souvent dans un état métastable (solutions sursaturées et/ou suspensions de phases métastables). Le revêtement est alors réalisé par déstabilisation du système dont la sursaturation de la solution atteint localement une valeur critique qui induit la précipitation des phases phosphocalciques. -la taille des particules réactives ; -le rapport liquide sur solide (L/S) ; -le temps de prise ; -l'injectabilité ; -la cohésion de pâte ; -la porosité ; -les propriétés mécaniques du ciment.

Pour plus de détails sur ces aspects, se reporter à l'article [N4950]. encore un barbotage de CO 2 est ajouté en vue d'acidifier la solution et de contrôler la vitesse de précipitation [190] [191]. C'est l'augmentation progressive du pH induit par le dégagement de CO 2 qui conditionne alors la précipitation. Notons néanmoins la forte instabilité du SBF, en particulier concentré [100]. Les méthodes de dépôt chimique proposent, elles, d'utiliser des conditions plus drastiques en modifiant la composition des solutions sursaturées (par adjonction de divers ions et additifs) et des températures comprises entre 0 °C et 100 °C [192] [193] [194]. Ainsi, dans le traitement par dépôt hydrothermal, le chauffage (aux alentours de 80 °C) d'une solution riche en phosphate et en complexes EDTA-Ca 2+ engendre la libération des ions Ca 2+ par dissociation thermique du complexe et la précipitation des phosphates de calcium généralement bien cristallisés [195] [START_REF] Arce | Hydroxyapatite coatings on metals from calcium-EDTA-phosphate homogeneous solutions[END_REF]. De même, un procédé basé sur les différences de solubilité à basses et hautes températures est proposé (dépôt par traitement thermique) en immergeant un substrat préalablement chauffé (jusqu'à des températures pouvant atteindre 160 °C) dans des solutions saturées appropriées. C'est alors la sursaturation locale au niveau du substrat qui induit la cristallisation (compte tenu du fait que les apatites ont une solubilité rétrograde, qui augmente par abaissement de la température) [197] [198]. Lorsque des suspensions particulaires sont préférées, l'obtention d'un revêtement est basée sur une transformation à partir d'une phase liquide (sol) et d'un gel solide particulaire (gel). C'est alors le drainage et l'évaporation du solvant le plus souvent organique qui engendre l'agglomération des particules déposées sur le substrat puis la densification du gel. Cette dernière technique, très courante de par sa simplicité, est effectuée par immersion (ou trempage) du substrat à vitesse constante (la vitesse de trempage et le nombre d'immersions déterminant l'épaisseur du revêtement), ou encore par centrifugation pour les supports plats (spin coating) [START_REF] Brinker | Fundamentals of sol-gel dip coating[END_REF] [200] [START_REF] Roest | Adhesion of sol-gel derived hydroxyapatite nanocoatings on anodised pure titanium and titanium (Ti6Al4V) alloy substrates[END_REF]. Il est également possible de procéder à un revêtement par projection de poudre, ce qui a été récemment réalisé à « basse » température (cold spray) [START_REF] Kergourlay | First Cold Spraying of Carbonated Biomimetic Nanocrystalline Apatite on Ti6Al4V : Physical-Chemical, Microstructural, and Preliminary Mechanical Characterizations[END_REF].

Il existe aussi des méthodes qui se limitent aux supports métalliques conducteurs. Ainsi les méthodes de revêtement électrochimique et électrophorétique utilisent des champs électriques appliqués sur le substrat métallique. Dans le cas des revêtements électrophorétiques, les particules en suspension migrent sous l'influence du champ électrique (électrophorèse) et sont déposées sur le substrat métallique de charge opposée [203] [START_REF] Boccaccini | Electrophoretic deposition of biomaterials[END_REF]. Le procédé électrochimique, lui, est basé sur les différentes réactions électrochimiques se produisant dans les électrolytes contenus dans la solution de traitement. Il met en oeuvre des solutions riches en phosphate et calcium stables en milieu légèrement acide. Le substrat métallique est placé à la cathode et l'hydrolyse de l'eau ou la réduction de certains ions minéraux conduit à la formation d'ions hydroxyde qui provoquent une augmentation locale du pH, laquelle induit une sursaturation critique et la précipitation du dépôt, qui peut être apatitique, sur le substrat [START_REF] Kuo | The process of electrochemical deposited hydroxyapatite coatings on biomedical titanium at room temperature[END_REF].

Quel que soit le procédé utilisé pour réaliser le revêtement, les propriétés physico-chimiques des revêtements dépendent des paramètres à proximité du substrat tels que le pH, la température, l'activité des ions en solution, la présence d'inhibiteur de croissance cristalline.

Nanoparticules pour la thérapie ou le diagnostic

Au-delà d'applications pour la régénération osseuse, le caractère bio-inspiré des apatites nanocristallines et l'excellente biocompatibilité qui en découle permettent d'envisager également d'autres applications biomédicales, telles qu'en « nanomédecine » [206]. Dans ce domaine, il s'agit généralement d'interagir au niveau cellulaire soit pour une administration intracellulaire de composés actifs (anticancéreux, acides nucléiques pour la thérapie génique…), soit pour le diagnostic médical (introduction d'une sonde luminescente pour la détection de zones cancéreuses par exemple). En nanomédecine, il est par ailleurs cherché à cibler certains types cellulaires pour améliorer la spécificité du traitement ou du diagnostic, ce qui est réalisé par ajout, en surface des nanoparticules, d'un agent d'adressage cellulaire tels qu'un anticorps ou une autre molécule reconnue par des récepteurs spécifiques présents sur la membrane cellulaire (par exemple l'acide folique reconnu par des récepteurs folate surexprimés en surface de certaines cellules de cancers du sein ou de l'ovaire [START_REF]The biological chemistry of folate receptors[END_REF]).

Si divers types de nanoparticules ont été étudiés ces dernières décennies, un engouement se développe vers l'utilisation de composés plus bio-inspirés, tels que les apatites. En effet, comme indiqué précédemment, ces composés présentent une forte réactivité de surface permettant notamment diverses (co)adsorptions ainsi qu'une excellente biocompatibilité. Divers domaines d'application ont été visés pour les nanoparticules à base d'apatite, tels que la cancérologie [START_REF] Iafisco | Superparamagnetic iron-doped nanocrystalline apatite as a delivery system for doxorubicin[END_REF] Les normes relatives à l'évaluation biologique des dispositifs médicaux de la série ISO 10993 s'appliquent pleinement.

Autres considérations

Les points suivants nécessitent une attention particulière afin d'amplifier l'utilisation des apatites biomimétiques.

-La stérilisation de ces composés s'avère complexe à cause de leur forte réactivité. Pour éviter des modifications, les rayonnements gamma sont le plus souvent utilisés.

-L'intensification de la production d'apatite biomimétique est limitée par la faible concentration des ions présents. Une adaptabilité de ces concentrations est cependant possible.

-L'appropriation par les cliniciens et industriels requiert encore une diffusion accrue d'informations relatives aux différences fondamentales existant entre l'hydroxyapatite stoechiométrique « haute température » et l'apatite biomimétique, mises en exergue dans le présent article notamment, ainsi qu'une identification claire dans les dispositifs médicaux.

Conclusion

Les apatites nanocristallines sont naturellement présentes dans certaines biominéralisations (minéral osseux, dentine…) et des analogues biomimétiques de synthèse peuvent être préparés par chimie douce. Ces composés, qu'ils soient d'origine naturelle ou de synthèse, présentent de nombreuses différences (composition chimique, structure…) avec l'hydroxyapatite stoechiométrique. Il convient d'avoir en mémoire ces particularités car celles-ci sont en lien direct avec la forte réactivité/bioactivité des apatites nanocristallines, mais aussi avec leur métastabilité. Ces composés peuvent être utilisés pour des applications telles que la régénération osseuse ou encore la nanomédecine, en exploitant en particulier leur biocompatibilité « intrinsèque ». Loin de n'être que des « curiosités de laboratoire », les apatites biomimétiques sont à la base de divers biomatériaux bioactifs sous différentes formes (revêtements, matrices denses ou poreuses, ciments injectables, (nano)particules…).

Bien que les recherches en cours dans ce domaine soient de plus en plus nombreuses et que quelques produits utilisant des apatites biomimétiques aient atteint le marché des dispositifs médicaux, il reste cependant encore du chemin à parcourir pour développer l'utilisation de ces composés en clinique. Dans tous les cas, une attention toute particulière doit être prêtée à la caractérisation de ces matériaux ainsi qu'à toute étape du procédé de fabrication pouvant modifier les nanocristaux d'apatite biomimétique.

Glossaire

Biomimétique ; biomimetic fait référence au biomimétisme, c'est-à-dire à la notion d'imitation de concepts développés dans la Nature. Attention, plusieurs aspects relèvent du biomimétisme, l'on peut par exemple envisager de mimer une fonction de l'organisme, ou encore la composition chimique d'un tissu biologique, etc. Le paragraphe 3 reprend la notion de biomimétisme en lien avec les apatites en en déclinant plusieurs degrés.

Calcification ectopique ; ectopic calcification

se dit d'une calcification anormale (pathologique), et correspond à un phénomène de minéralisation dans des tissus autres que le tissu osseux ou dentaire (exemple : calcification de tendons, de parois artérielles…).

Domaine (ou mode) de vibration (vibration mode)

fait référence aux caractéristiques vibrationnelles des liaisons chimiques présentes dans un composé. Dans le cas de l'ion phosphate exemple, quatre modes peuvent être identifiés. Ceux-ci sont généralement notés par la lettre grecque « nu » (ν). Certaines modes peuvent être relatifs à un Échange ionique ; ion exchange fait référence ici au fait que les apatites nanocristallines biomimétiques peuvent, dans certaines conditions, échanger de manière dynamique une partie de leurs ions de surface (contenus dans la couche hydratée non apatitique présente en surface des nanocristaux) avec des ions présents dans la solution environnante.

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Logiciels

Therm'AP http://www.christophedrouet.com/thermAP.html

  espèces et à des âges différents. Il permet notamment d'expliquer le fort déficit en ions OH -des apatites biologiques, maintes fois observé [8]. Il ne rend pas compte cependant de la présence dans les minéralisations biologiques d'environnements non apatitiques des ions minéraux suspectés dans différents travaux précurseurs [9] [10] et révélés par les techniques spectroscopiques [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17].

Tableau 1 -

 1 Principales caractéristiques des apatites biologiques des tissus durs humains (déterminées à partir de la compilation de Iyengar and Tandon [18], complétée par d'autres travaux [19] à [26], (tableau adapté de [5])

Figure

  Figure 2 -Signatures spectroscopiques caractéristiques des apatites nanocristallines

  Une caractéristique importante des apatites nanocristallines biomimétiques est liée à leur réactivité, c'est-à-dire à leur capacité à interagir avec le milieu environnant et à participer à des réactions d'échange ou d'adsorption d'espèces ioniques ou moléculaires. Ces composés peuvent ainsi jouer un rôle important dans l'homéostasie et peuvent quelquefois se comporter comme un réservoir d'espèces actives (ioniques ou moléculaires) capables d'orienter le comportement biologique (bénéfique ou toxique) ou d'initier une action thérapeutique [50].

Figure 3 -

 3 Figure 3 -Schématisation d'un nanocristal d'apatite osseuse ou de son analogue de synthèse biomimétique, en interaction avec un milieu aqueux (ex : fluide biologique, milieu de précipitation…)

  Mise en évidence de différents degrés croissants de biomimétisme au minéral osseux

  [11] [12] [13] [27] [112] [113] [114] [115]. Par exemple, les caractéristiques connues des environnements chimiques non apatitiques apparaissant dans le domaine de vibration ν 4 (PO 4 ) sont reportées sur la figure 2a. La détermination quantitative de la proportion de ces environnements reste cependant difficile et exige l'utilisation de techniques de traitements des spectres (déconvolution, décomposition). Quelques exemples sont donnés figure 2. Par ailleurs, le rapport d'intensité de deux raies spectrales même lorsqu'elles correspondent à la même espèce chimique (hydrogénophosphate par exemple) dans des environnements différents (intra-structural ou non apatitique par exemple) ne peut théoriquement pas être confondu avec un rapport molaire de ces espèces car les coefficients d'extinction molaires peuvent différer. Une détermination des rapports molaires nécessite donc l'utilisation de courbes d'étalonnage et celles-ci sont souvent difficiles à réaliser [116].

Figure 4 -

 4 Figure 4 -Effet du séchage sur l'organisation des apatites biomimétiques nanocristallines (échantillon non carbonaté maturé 10 minutes). Observation par FTIR en transmission et RMN du solide du 31 P [117]

Figure 5 -

 5 Figure 5 -Exemple de diffractogramme des rayons X d'une apatite biomimétique carbonatée (maturée 15 jours en solution à température ambiante) et d'une hydroxyapatite stoechiométrique (calcinée à 1 000 °C), en comparaison avec un os de rat (9 mois)

  phosphates et la présence d'autres ions dans le milieu peuvent altérer les mesures. La teneur en ions est obtenue par méthode indirecte basée sur la condensation des ions en ions pyrophosphates P 2 O 7 4-après calcination des poudres (3 h à 500 °C ou 20 min à 600 °C) [135], selon l'équation :

  dans la réactivité de surface du minéral osseux et des biomatériaux synthétiques à base d'apatites nanocristallines. Des techniques d'analyse de surface peuvent alors être utilisées en complément des approches spectroscopiques. Parmi ces techniques, la microscopie à force atomique (AFM) est une technique d'imagerie à balayage de sonde qui permet de visualiser la topographie de surface d'un échantillon à l'échelle atomique sous air ou sous vide, et permet également une analyse en milieu liquide [139], permettant notamment l'observation d'apatites biologiques [140] [141] [142] (Figure 6) [223]. Les propriétés de surface de revêtements d'apatites nanocristallines comme la rugosité, la porosité ou encore des mesures d'épaisseur peuvent également être déterminées par cette technique [143]. Elle permet enfin d'explorer les interactions entre des surfaces d'apatites biologiques ou synthétiques et des biomolécules ou ions d'intérêt biologique [140] [144] [145] [146].

Figure 6 -

 6 Figure 6 -Exemple d'analyse AFM [223]

  1.2) [150]. Récemment la faisabilité de l'élaboration d'un matériau composite à base de PLGA et d'apatite biomimétique carbonatée par freeze-casting (mise en forme par refroidissement contrôlé) en utilisant du diméthyl carbonate comme solvant a été démontrée et a permis d'obtenir des scaffolds poreux sans observer de retrait significatif [179].

C

  'est Kokubo en 1990 qui fût à l'origine d'une des méthodes les plus populaires encore utilisée et déclinée aujourd'hui [187]. Cette méthode qui permet de recouvrir tous types de matériaux est basée sur l'utilisation en conditions proches des conditions physiologiques (températures de 25 °C à 37 °C et pH de la solution entre 6-8) et durant plusieurs jours voire plusieurs semaines, d'une solution sursaturée de fluide biologique simulé SBF, qui induit une germination hétérogène et la croissance de cristaux (apatite nanocristalline, DCPD ou OCP) à la surface des substrats traités [188] [189]. D'autres méthodes dérivées de la précédente proposent d'accélérer la précipitation et d'augmenter la quantité déposée en utilisant des solutions de SBF plus concentrées (jusqu'à 10 fois), ou Parmi les principaux paramètres critiques pour la prise d'un ciment apatitique (quel que soit son type, tableau 5), on peut citer :

  mouvement d'élongation de liaison, d'autres à un mouvement de déformation angulaire. Pour plus d'information sur les modes de vibration attendus pour les phosphates de calcium, se référer par exemple à la référence [224].

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2 -Signatures spectroscopiques caractéristiques des apatites nanocristallines a

			Résidu (fraction de l'intensité maximale)	0,01	Position (cm -1 )	Attribution
								0,00
								-0,01	660	eau
									635	OH -
	Absorbance (ua)								617 574 602	PO 4 (na) PO 4 (a + na) PO 4 (a)
									561	PO 4 (a)
									550	HPO 4 (a)
									534	HPO 4 (na)
									467	ν 2 PO 4
	730,00	680,00	630,00	580,00	530,00	480,00	430,00	na : non apatitique
					Nombre d'onde (cm -1 )			a : apatitique
									Position (
									1296	HPO 4 (def. OH OCP)
									1223	HPO 4 (def. OH, a + na)
									1143	HPO 4
	Absorbance (ua)								1123 1109 1092 1075	HPO 4 PO 4 + HPO 4 HPO 4 (na) PO 4 + HPO 4
									1056	PO 4 (a)
									1044	PO 4 (a)
									1032	PO 4 (a)
									1020	PO 4 (na)
	1390	1290	1190	1090 Nombre d'onde (cm -1 ) 990	890	790	996	-
									960	ν 1 PO 4 (a)
									915	HPO 4 (el. P-OH, OCP)
									875	HPO 4 (el. P-OH, a + na)
									na : non apatitique
									a : apatitique
									def : déformation angulaire
									el : élongation

cm -1 ) exemple de décomposition de spectre infrarouge dans le domaine ν 4 (PO 4 ) (apatite biomimétique non carbonatée maturée 1 jour). La zone centrale correspondant au pic à 574 cm -1 contient très probablement une contribution importante d'espèces non apatitiques. Les raies les mieux définies et les plus fines peuvent être attribuées à des phosphates apatitiques en se référant à des apatites bien cristallisées. Les phosphates (PO 4 et HPO 4 ) non apatitiques, aux raies beaucoup plus larges, ne sont apparents que sur les ailes de l'enveloppe, où les raies attribuées aux phosphates apatitiques ont une intensité relativement faibles. exemple de décomposition de spectre infrarouge dans le domaine ν 3 (PO 4 ) (apatite biomimétique non-carbonatée maturée 1 jour). Les attributions sont basées sur celles de Fowler et al. [41] pour le phosphate octocalcique (OCP) et celles proposées par Paschalis et al. [42]. Bien que les bandes ν 3 (PO 4 ) soient les plus intenses des ions phosphate en spectroscopie infrarouge, les différentes composantes sont ici beaucoup moins bien résolues que pour la bande ν 4 (PO 4 ) ; la décomposition n'est pas unique et reste plus aléatoire, de plus aucune correspondance n'a pu être quantitativement établie.

	Résidu (fraction de l'intensité maximale)	0,01	Attribution
		0,00
		-0,01
	b

Matériau Propriété(s) imitée(s) du minéral osseux

  Nous développons ici la principale voie de synthèse des apatites nanocristallines biomimétiques par précipitation en milieu aqueux à un pH proche du pH physiologique (pH ~ 7,4) et à température ambiante[START_REF] Drouet | Nanocrystalline apatites : From powders to biomaterials[END_REF] [89] selon le protocole détaillé ci-après. Une apatite nanocristalline carbonatée peut être précipitée par exemple à partir d'une solution de phosphate et de carbonate (par exemple 40 g de (NH 4 ) 2 HPO 4 ] [20 g de NaHCO 3 et 1 mL d'ammoniaque concentré, puis ajustement à 500 mL d'eau désionisée) et d'une solution de calcium (17,7 g de Ca(NO 3 ) 2 4 H 2 O dans 250 mL d'eau désionisée) [90]. La solution de calcium est versée rapidement dans la solution de phosphate et carbonate à température ambiante et sous agitation pendant quelques secondes. Le précipité ainsi formé, éventuellement maturé, est ensuite filtré puis lavé. Le gel d'apatite récupéré est ensuite lyophilisé puis la poudre obtenue est stockée au congélateur afin d'éviter toute évolution des nanocristaux

	Phosphates de calcium divers	Éléments chimiques
	(ex : phosphates tricalciques, phosphate de calcium amorphe…)
	Hydroxyapatite	Éléments chimiques
	(ex : revêtement plasma)	Structure cristalline
	Apatite microcristalline	Éléments chimiques
	non stoechiométrique	Structure cristalline
		Non-stoechiométrie/composition
	Hydroxyapatite nanocristalline	Éléments chimiques
		Structure
		Taille des cristaux
	Apatite nanocristalline	Éléments chimiques
	non stoechiométrique	Structure
	(non carbonatée)	Taille des cristaux
		Non-stoechiométrie/composition
		Réactivité (couche ionique hydratée de surface)
	Apatite nanocristalline	Éléments chimiques
	non stoechiométrique carbonatée (cas représenté figure 3)	Structure
		Taille des cristaux
		Non-stoechiométrie/composition
		Réactivité (couche ionique hydratée de surface)

le type de substitutions possibles. Outre l'intérêt d'une mise en oeuvre à température modérée, ces méthodes de synthèse en solution offrent la possibilité de contrôler la composition chimique ainsi que les propriétés physiques, chimiques et biologiques de ces apatites. En effet les propriétés des apatites nanocristallines, en particulier leur vitesse de résorption et/ou leur réactivité, varient selon les conditions de synthèse

[36] [88]

. Deux principaux paramètres déterminent la cristallinité et la déficience en calcium des apatites synthétisées par des méthodes de précipitation : la température et le pH (de neutre à basique). La précipitation aux températures (80 à 100 °C) et pH les plus élevés favorisent la formation d'apatites moins lacunaires et mieux cristallisées.

Tableau 3 -Principales techniques de caractérisation pour l'étude des phosphates de calcium apatitiques, en particulier des apatites biomimétiques [102]

  Plusieurs techniques complémentaires de caractérisation peuvent être utilisées, dont les principales sont listées dans le tableau 3[102]. On peut distinguer les méthodes spectrosco-

	Approche analytique	Techniques	Méthodologies
	Analyses de composition chimique	Dosage des ions calcium et divers autres	Complexométrie (ex : avec EDTA)
		cations	Absorption atomique
			Spectrométrie à plasma à couplage
			inductif (ICP)
			Chromatographie ionique…
		Dosage des ions phosphates	Colorimétrie
		Dosage des ions carbonates	Coulométrie
			Spectroscopie infrarouge (FTIR)
	Diffraction	Diffraction des rayons X (DRX)
	Résonance magnétique nucléaire	RMN du solide
	Résonance paramagnétique	RPE
	électronique
	Spectroscopie de photoélectrons X	XPS
	Techniques d'analyse par faisceaux	PIXE
	de particules	EELS
		Diffusion inélastique de neutrons…
	Analyses thermiques	Thermogravimétrie (ATG)
		Analyse thermique différentielle (ATD)
		Calorimétrie différentielle à balayage
		(DSC)
	Spectroscopies vibrationnelles	Spectroscopie infrarouge (FTIR)	Transmission
			Réflexion totale atténuée (ATR)
			Microspectroscopie IR
		Spectroscopie Raman	Spectroscopie Raman
			Microscopie Raman confocale
	Microscopies	Microscopie à force atomique (AFM)
		Microscopies électroniques	Microscopie électronique à balayage (MEB)
			Microscopie électronique en transmission
			(MET)
			Mode cryogénique
	PIXE Particle Induced Xray Emission
	EELS Electron Energy loss Spectroscopy
	piques qui informent sur les environnements chimiques
	locaux, des autres techniques plus générales d'analyse.
		Les apatites biomimétiques au minéral osseux étant des
		composés nanocristallins, lacunaires, et hydratés, les
		techniques de caractérisation et les méthodes employées
		pour la préparation éventuelle des échantillons doivent
		être adaptées à l'étude de ces composés métastables et
		thermiquement altérables.

Tableau 4 -Comparaison des principales propriétés de biocéramiques obtenues par différents procédés de mise en forme [152] [153] Méthode Association avec des principes actifs Porosité totale

  , et un module d'Young pouvant atteindre ~ 40 GPa.

				Les principales propriétés obtenues avec ces différents pro-
				cédés d'élaboration sont résumées dans le tableau 4 [152]
				[153].
				Résistance
				en compression	Décomposition	Commentaire
				(MPa)
						Lent
	Ciments	+/-	50 à 90 %	~3 à 60	Non	Pas de changement
						de tailles cristallines
						Lent
	Séchage de gel	+	35 %	40 à 70	Non	Pas de changement
						de tailles cristallines
	Consolidation/Frittage sous charge	-	40 à 50 %	90 à 120	Faible	Montée et descente rapides
	SPS à basse tempéra-ture (ex : 150 °C)	-	20 à 30 %	-	Faible	Montée et descente rapides
	Référence : os cortical			88 à 164

Du laboratoire au patient ? 6.1 Discussion sur les aspects normatifs de l'ISO

	[206]
	[208] [209] [210] [211] [212], la thérapie génique [213]
	[214] [215], l'imagerie médicale [216] [217] [218] [219], ou
	encore plus récemment l'hématologie [220]. Afin de maîtriser
	la taille de nanoparticules d'apatites, qui présentent une forte
	tendance naturelle à s'agglomérer, le développement de sus-
	pensions colloïdales a notamment été réalisé, par le biais de
	l'adsorption de molécules organiques biocompatibles telles que
	le polyéthylèneglycol phosphonaté, des dérivés phospholipi-
	diques, de l'ADN [206] [212] [221]… La biocompatibilité effec-
	tive des nanoparticules à base d'apatite dépend également de
	leurs caractéristiques propres telles que leur taille et leur
	chimie de surface. Des données ont été récemment obtenues
	sur l'hémocompatibilité de nanoparticules apatitiques stabili-
	sées sous forme colloïdale [222].
	Il n'existe pas à ce jour de norme ISO « matériaux » spéci-
	fique à l'apatite biomimétique. En effet, les normes suivantes
	excluent de leurs domaines d'applications (ou via la définition
	des constituants) l'apatite biomimétique. Il est possible d'utili-
	ser partiellement les normes :
	-ISO 13779-2:2008, ISO 13779-3:2008, ISO 13779-
	4:2002 ;
	-ISO 13779-6:2015 sur l'hydroxyapatite ;
	-la norme ISO 13175-3:2012 sur les substituts osseux à
	base d'hydroxyapatite et de phosphate tricalcique bêta.
	En revanche, dans le cas de revêtements d'apatite biomimé-
	tique, il est possible d'utiliser la norme ISO 17327-1 (Implants
	chirurgicaux non actifs -Revêtement de l'implant -Partie 1 :
	Exigences générales)

6.

Fluide biologique simulé ; Simulated Body Fluid SBF

		P
		O
	Apatites biomimétiques	U R
	Des biominéraux aux analogues de synthèse pour le biomédical	E N
	par Christophe DROUET Docteur en sciences des matériaux Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire CIRIMAT (Toulouse) Attention, ce concept ne doit pas être confondu avec le phénomène de substitution ionique au coeur des nanocristaux qui indique que sites cristallographiques du David GROSSIN Docteur en chimie des matériaux	S A
	coeur apatitique peuvent être occupés par différents types d'ions (par exemple une partie des ions peut être occu-pée par des ions ou ). Frittage flash ; Spark Plasma Sintering SPS fait référence à un procédé de frittage/consolidation rapide de matériaux, faisant appel à un mode de chauffage non conven-tionnel utilisant le passage d'un courant électrique à travers un moule conducteur (et au travers du matériau si celui-ci est conducteur). Cette approche permet de mettre en oeuvre des Maître de Conférences à l'Institut National Polytechnique de Toulouse, Laboratoire CIRIMAT (Toulouse) Christèle COMBES Docteur en science des matériaux Professeur à l'Institut National Polytechnique de Toulouse, Laboratoire CIRIMAT (Toulouse) Stéphanie SARDA Docteur en sciences des matériaux Maître de Conférences à l'Université Toulouse III Paul Sabatier, vitesses de montée et descente en température très élevées (plusieurs centaines de degrés Celsius par minute, par Laboratoire CIRIMAT (Toulouse)	V O I R
	exemple), limitant alors l'évolution et l'altération du matériau Sophie CAZALBOU et pouvant parfois permettre la consolidation de composés métastables. Ion labile ; labile ion fait référence au fait que les ions présents dans la couche hydratée en surface des nanocristaux d'apatite peuvent être échangés par des ions de la solution (souvent de manière réversible, bien que dépendant de l'état de maturation de l'apatite). Ces ions sont donc relativement « mobiles » ou Docteur en sciences et génie des matériaux Maître de Conférences à l'Université Toulouse III Sabatier, Laboratoire CIRIMAT (Toulouse) et Christian REY Docteur en sciences physiques Professeur Emérite, Institut National Polytechnique de Toulouse, Laboratoire CIRIMAT (Toulouse)	P L U
	« labiles » et peuvent prendre part plus aisément à des réac-tions de surface.	S
	Nanomédecine ; nanomedicine
	concerne les applications biomédicales des nanotechnologies.
	Cela fait référence à l'utilisation de systèmes nanométriques
	(nanoparticules par exemple) pour une action typiquement à
	l'échelle cellulaire, que ce soit pour du diagnostic ou de la thé-
	rapie.
	représente une solution dont la composition chimique
	s'approche de celle de fluides biologiques, typiquement ici du
	plasma sanguin. Attention, une telle solution ne contient que
	les éléments minéraux du plasma, et donc pas les biomolé-
	cules (protéines…) présentes dans le plasma réel ; de plus, les
	cellules en sont bien entendu absentes, ce qui rend difficile
	une transposition directe avec des tests réalisés en conditions
	in vitro ou in vivo.
	Thermo-décomplexation ; thermo-decomplexing
	fait référence ici à un chélate ionique se décomplexant pro-
	gressivement lorsque la température augmente, libérant ainsi
	ses ions constitutifs devenant disponibles pour des réactions
	en solution.
	Trocart ; trocar
	tige métallique cylindrique acérée coulissant à l'intérieur d'une
	canule.

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	S A			À lire également dans nos bases		S A
	V							V
	O							O
	I							I
	R			Normes et standards			R
	P L U S ISO 13779-2 ISO 13779-3 ISO 13779-6 ISO 13779-4	2008 2008 2015 2002	Implants chirurgicaux -Hydroxyapatite -Partie 2 : Revêtements à base d'hydroxyapatite Implants chirurgicaux -Hydroxyapatite -Partie 3 : Analyse chimique et caractérisa-tion de la cristallinité et de la pureté de phase Implants chirurgicaux -Hydroxyapatite -Partie 6 : poudres Implants chirurgicaux -Hydroxyapatite -Partie 4 : Détermination de la résistance à l'adhésion du revêtement	ISO 13175-3 ISO 10993-18 ISO 17327-1	2012 2005 2018	Implants chirurgicaux -Phosphates de calcium -Partie 3 : substituts osseux à base d'hydroxyapatite et de phosphate tricalcique bêta Évaluation biologique des dispositifs médicaux -Partie 18 : caractérisation chimique des matériaux Implants chirurgicaux non actifs -Revête-ment de l'implant -Partie 1 : Exigences générales	P L S U

Ce document a ete delivre pour le compte de 7200034687 -it national polytechnique // 195.221.204.[START_REF] Sandhoefer | Synthesis and Preliminary in Vivo Evaluation of Well-Dispersed Biomimetic Nanocrystalline Apatites Labeled with Positron Emission Tomographic Imaging Agents[END_REF]

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