Concevoir des restaurations plus durables, plus réalistes et personnalisées est l’ambition du projet ANR CMADENT. Rassemblant scientifiques, cliniciens et industriels, le programme de recherche s’appuie sur l’impression 3D et des biomatériaux capables de reproduire le comportement mécanique des dents naturelles.
Son objectif technologique est de proposer » une alternative à la CFAO en remplaçant l’usinage par une technique de fabrication additive qui permet de limiter la perte de matière tout en garantissant des propriétés supérieures à celles des restaurations directes « , résumait aux débuts du programme en 2022 son coordonnateur, Yannick Tillier, enseignant-chercheur au Centre de mise en forme des matériaux (CEMEF) de Mines Paris – PSL
Matériaux dentaires aux propriétés mécaniques spécifiques
Dans une approche biomimétique, le projet revendique une » rupture technologique » en développant des matériaux dentaires aux propriétés mécaniques spécifiques. Grâce à l’impression 3D par procédé DLP (Digital Light Processing), les chercheurs peuvent créer au sein d’une pièce unique des zones rigides et d’autres plus souples, copiant les tissus naturels d’une dent. Le développement de ces matériaux moins toxiques et bioactifs pourrait prévenir l’apparition de caries secondaires, espèrent les scientifiques.
Les recherches ont porté sur le développement d’une matrice composite, adaptée à la technologie DLP, présentant des propriétés mécaniques optimales, appuyé sur l’étude de différents types de charges. Le procédé DLP a été retenu pour sa rapidité (une douzaine de pièces imprimées contre trois en CFAO classique) et peu coûteux (15 k€ contre 100 k€ pour une machine de production en CFAO), selon le chercheur.
Modélisation numérique avancée
Les recherches se sont orientées sur le développement de résines composites imprimables pour les restaurations dentaires, le contrôle précis de la polymérisation par la lumière, la modélisation numérique avancée et l’optimisation de la répartition des matériaux. » Les premiers résultats montrent déjà une meilleure répartition des contraintes mécaniques et une durabilité potentiellement accrue des restaurations « , se félicite l’équipe du projet. Le programme de recherche est mené en partenariat avec le Laboratoire réactions et génie des procédés (LRGP) du CNRS, le Laboratoire des multimatériaux et interfaces (LMI) de l’université Claude Bernard Lyon 1, l’industriel français G Pharma et la Délégation de la recherche clinique et de l’innovation (DRCI) du CHU de Nice.
Yannick Tillier énumère plusieurs défis scientifiques et technologiques qui se sont dressé lors des recherches. Les machines DLP fonctionnent avec des résines non-chargées et » leurs propriétés mécaniques sont insuffisantes pour l’application visée « . Plusieurs stratégies ont été mises en place pour obtenir des gradients de propriétés, articulées sur le motif d’impression ou l’utilisation de bacs de résine imprimable présentant des taux de charges différents. Les chercheurs se sont appuyés sur des outils numériques validés dans le cadre du projet ANR Toothbox.
