Une équipe de recherche de l’ETS menée par Lucas Hof et Nicole Demarquette, en collaboration avec les équipes de chercheurs du CHUM, ont réalisé des essais mécaniques pour tester le potentiel de recyclabilité des plastiques utilisés en oncologie. Découvrez le résumé de leurs travaux.
Résumé
La technologie a révolutionné les traitements oncologiques personnalisés grâce à l’impression 3D utilisant du PLA (Acide polylactique) biodégradable dans la médecine moderne. L’utilisation de pièces en PLA imprimées en 3D, bien qu’adaptée aux pièces médicales personnalisées, présente des difficultés en oncologie en raison des exigences d’utilisation pour un seul patient. Ainsi, après avoir rempli leur fonction, la recyclabilité du PLA irradié doit être évaluée en vue d’une utilisation dans de futurs traitements.
Dans ce cadre, nous avons évalué la dégradation du matériau à l’aide de tests FTIR (Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier) et MFI (indice de fluidité à chaud) pour examiner les changements chimiques et rhéologiques dans le PLA recyclé, après plusieurs cycles de recyclage et en tenant compte de l’effet potentiel du traitement par irradiation. En outre, des tomodensitogrammes ont été utilisés pour étudier la manière dont la dégradation affecte la densité électronique du matériau, un facteur crucial pour son utilisation dans les traitements oncologiques.
L’analyse FTIR d’échantillons non irradiés a permis d’observer une augmentation de l’intensité des bandes à 2850 et 2920 cm-1 en fonction du recyclage.
Ces bandes indiquent la proportion de la structure du PLA qui est sous forme cristalline. Lorsque le PLA est recyclé, ses macromolécules peuvent se briser sous l’effet de la chaleur et des forces de cisaillement. Les chaînes plus courtes peuvent plus facilement se plier en une structure cristalline organisée, ce qui se traduit par des bandes plus intenses dans la FTIR. En ce qui concerne le MFI, il augmente linéairement avec l’étape de recyclage. Cette augmentation en fonction du recyclage confirme que le matériau subit une scission des chaînes après chaque cycle, car les chaînes plus courtes s’écoulent plus facilement que les chaînes plus longues. En ce qui concerne le matériau irradié, une seule étape de recyclage a été réalisée jusqu’à présent. Toutefois, il convient de noter que les bandes à 2850 et 2920 cm-1 augmentent en intensité d’une manière beaucoup plus forte que pour le matériau non irradié après une seule étape de recyclage, ce qui suggère qu’après une seule étape, le matériau cristallise déjà beaucoup plus que le matériau non irradié. La valeur MFI obtenue pour le premier cycle dans le matériau irradié confirme que l’exposition au rayonnement facilite la rupture de la chaîne dans le processus de recyclage, car la valeur MFI était déjà beaucoup plus proche du deuxième cycle que du premier dans le matériau non irradié.
