DOC0549 - sls france analyse dossier reach

DOC0549 A ANALYSE DOSSIER REACH 1/65
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REVISION
INDEX DATE DETAIL OF THE EVOLUTION EDITOR REVIEW APPROVING
A 26/02/2019 Creation
Axel DUBOIS
Terence DUBOIS
Liz LECONTE
Manon LAUNAY
Axel DUBOIS Axel DUBOIS
B
C
D
E

SOMMAIRE
1. GENERALITES .......................................................................................................................................... 3
1.1. QU’EST-CE QUE REACH ? .................................................................................................................... 3
1.2. QU’EST-CE QU’UN DISPOSITIF MEDICAL ?............................................................................................. 6
1.3. QU’EST-CE QUE LE MARQUAGE CE ?.................................................................................................... 6
1.4. QU’EST-CE QUE LE REGLEMENT 2017/745 ? ......................................................................................... 7
1.5. LE COBALT ET SES APPLICATIONS......................................................................................................... 8
1.6. LE COBALT......................................................................................................................................... 12
2. ORGANISATION DU TRAVAIL DE SLS FRANCE ............................................................................13
2.1. LA METHODE PRISMA....................................................................................................................... 13
2.2. PROFIL DES CO-AUTEURS DU RAPPORT SLS FRANCE .......................................................................... 14
3. ETUDE DE RAPPORT REACH ..............................................................................................................15
3.1. A QUOI CORRESPOND LES CLASSEMENTS CMR ?................................................................................ 15
3.2. RAPPEL SUR LES TEXTES MENTIONNES DANS LE COMMUNIQUE : ........................................................ 16
4. ETAT DE L’ART SCIENTIFIQUE SUR LA TOXICITE DU COBALT.............................................20
4.1. L’ALLIAGE DE COBALT-CHROME. ...................................................................................................... 20
4.2. LES FORMES DU COBALT-CHROME..................................................................................................... 20
4.3. LES PROCESS AUTOUR DE CET ALLIAGE .............................................................................................. 21
4.4. LA CORROSION ................................................................................................................................... 21
4.5. LE DEVENIR DES DEBRIS ..................................................................................................................... 21
4.6. L’EFFET CANCEROGENE...................................................................................................................... 22
4.7. L’UTILISATION.................................................................................................................................... 23
4.8. LES AUTRES MATERIAUX .................................................................................................................... 24
4.9. L’EXPOSITION AU COBALT .................................................................................................................. 25
5. ETUDE DES PUBLICATIONS DU RAPPORT REACH ......................................................................26
5.1. GARY MARSH..................................................................................................................................... 26
5.2. METHODE DE RECHERCHE .................................................................................................................. 27
5.3. SON TRAVAIL...................................................................................................................................... 27
6. COMMENTAIRES DES ACTEURS DU SECTEURS...........................................................................29
7. COMPLEMENT D’INFORMATION......................................................................................................31
7.1. LA BIOCOMPATIBILITE ........................................................................................................................ 31
7.2. LE RELARGAGE DE PARTICULES.......................................................................................................... 34
8. CONCLUSION DU RAPPORT................................................................................................................38
8.1. CONCLUSION GENERALE..................................................................................................................... 38
8.2. LE PLAN DE TRAITEMENT.................................................................................................................... 38
8.3. COMMENT SE PROTEGER ? .................................................................................................................. 38
9. ANNEXE .....................................................................................................................................................39

1. Généralités
1.1. Qu’est-ce que REACh ?
Le règlement REACH (enRegistrement, Evaluation et Autorisation des substances CHimiques)
entré en vigueur le 1er juin 2007, a pour objectif de protéger la santé humaine et
l’environnement des risques que peuvent poser les substances chimiques.
Ce règlement doit permettre une meilleure connaissance des effets des substances chimiques
sur la santé humaine et sur l’environnement et tendre à la substitution progressive des
substances chimiques les plus dangereuses, obligeant les entreprises qui fabriquent et importent
des substances chimiques à évaluer les risques qui résultent de leur utilisation, ainsi qu’à
prendre les mesures nécessaires pour gérer tout risque identifiées.
Une agence européenne a été créée afin d’assurer la mise en œuvre, la gestion et la coordination
du système : AEPC (ou ECHA en anglais) – Agence Européenne des Produits Chimiques.
Le règlement CLP (Classification, Labelling and Packaging) complète REACh sur la
classification, l’emballage et l’étiquetage des substances et produits chimiques.
Activités historiques actuellement menées par l’ECHA sur les restrictions liées au Cobalt
• En Décembre 2012, la Commission avait déjà solliciter ECHA pour mener des
recherches sur l’utilisation des 5 sels de Cobalt considérant que l'une des utilisations
(traitement de surface) qui pourrait poser un risque pour la santé humaine qui n'a pas
été suffisamment contrôlé et qui pourrait nécessiter des mesures correctives.
• En Juillet 2013, un rapport de ECHA identifiant les incertitudes, en particulier sur le
mode d'action de l'effet cancérogène des cinq sels de cobalt, suivi d’une évaluation
d'experts sur ce critère d'effet spécifique concluant que les cinq sels de cobalt sont
cancérogènes génotoxiques par inhalation avec un mode d'action sans seuil.
• En Décembre 2016, en plus de l’évaluation toxicologique, ECHA conclut dans un
rapport actualisé sur la base de la courbe dose-réponse pour les effets cancérogènes et
des données d’exposition figurant dans les dossiers d’enregistrement que l’exposition
aux cinq sels de cobalt sous forme de poudre (y compris les granulés et la poussière)
entraîne un risque excessif de cancer du poumon lors d’inhalation.
Sur la base de ces conclusions, les premières considérations de la Commission sur
le risque d'utilisation des cinq sels de cobalt sont confirmées et la Commission
demande à l'ECHA de commencer à préparer un dossier annexe XV pour toutes
les utilisations des cinq sels de cobalt.
L'ECHA devrait identifier les formes et les utilisations pour lesquelles le risque n'est pas
suffisamment maîtrisé et traiter les risques identifiés par des mesures appropriées de
gestion des risques qui minimisent l'exposition des travailleurs et des utilisateurs
professionnels.
❖ Report (03 Juin 2016)

-ECHAprojectSR 23- Support to the assessment of remaining cancer risks
related to the industrial use of cobalt salts in the context of chemical risk
management procedures under REACH.
❖ RAC Agreement (2016) (Committee for Risk Assessment)
Establishing a reference dose response relationship for carcinogenicity of
five cobalt salts
• En 2017
❖ Final Report (Mai 2017)
Study report on the conditions of use of five cobalt salts
❖ Call for Evidence
Dates : du 28 juin 2017 au 28 sept 2017
Subject of the call: To identify the conditions of use of the five cobalt
salts that may give rise to exposure to industrial
and professional workers (specifically for those
uses identified as intermediates by the REACH
registrants), potential alternatives available, and
relevant socio-economic information for the
preparation of an Annex XV restriction dossier.
• En 2018
❖ Annex XV Report (12 Décembre 2018)
Dont les conclusions sont :
Sur la base de ces lignes directrices et de l'évaluation effectuée, les
responsables de la soumission des dossiers estiment que la mesure la plus
appropriée à l'échelle de l'Union pour assurer un niveau élevé de protection
des travailleurs contre le risque de développer un cancer dû à l'exposition
aux sels de cobalt serait d’offrir une certaine souplesse à l'industrie pour
qu'elle puisse identifier et mettre en œuvre des mesures adéquates afin
d'atténuer les risques et nécessitera un suivi pour s'assurer que la mise en
œuvre est efficace pour réduire les risques à un niveau acceptable.
❖ Public Consultation
19 décembre 2018 – 19 juin 2019
Info Note pour la Consultation Publique :
L'ECHA propose de restreindre la fabrication, la mise sur le marché et l'utilisation
de cinq sels de cobalt : sulfate de cobalt, dichlorure de cobalt, dinitrate de cobalt,
carbonate de cobalt et di(acétate de cobalt), seuls ou en mélange, dans des
applications industrielles et professionnelles.
La consultation publique sur cette proposition de restriction débutera le 19/12/2018
et se terminera le 19/06/2019. Toutefois, les rapporteurs des comités d'évaluation
des risques (CCR) et d'analyse socio-économique (CSE) de l'ECHA accueilleraient
favorablement des commentaires préliminaires, d'ici le 01/03/2019, pour les aider
dans l'élaboration de leur avis.

Champ d'application
La proposition s'applique à la fabrication, à la mise sur le marché et à l'utilisation
des cinq sels de cobalt en tant que substances, seuls ou en mélange, dans une
proportion égale ou supérieure à 0,01% en poids dans les applications
industrielles et professionnelles. Conformément à la restriction proposée, les sels
de cobalt ne peuvent être fabriqués, mis sur le marché ou utilisés que si une valeur
d'exposition de référence de 0,01 μg Co/m3 est utilisée dans l'évaluation de la
sécurité chimique et chimique des utilisateurs en aval et dans la fiche de données
de sécurité. Les fabricants et les utilisateurs doivent mettre en œuvre un programme
de surveillance pour démontrer que toutes les expositions aux sels de cobalt sont
inférieures à la valeur d'exposition de référence de 0,01 μg Co/m3.
L'utilisation des cinq sels de cobalt comme adjuvant dans l'alimentation des
animaux dans le cadre du règlement (CE) n° 1831/2003 relatif aux additifs destinés
à l'alimentation des animaux est exemptée de la proposition relative au reste de la
ration.
Raisons de l'action
Le risque de développer un cancer à la suite d'une exposition professionnelle
aux sels de cobalt est le principal facteur à l'origine de la restriction. Les
travailleurs sont exposés au cobalt pendant la fabrication et l'utilisation des sels de
cobalt.
Les secteurs industriels et activités liées à la fabrication et à l'utilisation de ces
substances présentent des risques excédentaires* de cancer à vie supérieurs à 10-5
.
En outre, les scénarios d'exposition figurant dans les dossiers d'enregistrement
REACH ne tiennent pas compte du mode d'action sans seuil de l'effet cancérogène
des sels de cobalt, tel qu'identifié par le Comité d’Evaluation des Risques (CER) en
2016, et, par conséquent, ne contrôlent ni ne minimisent les risques présentés par
les substances.
Les conséquences de l'action proposée entraîneront une réduction des niveaux
d'exposition des travailleurs ainsi que du risque d'exposition et du nombre de cas
d'exposition accidentelle au sel de cobalt et du nombre de cas d'exposition
accidentelle à ce dernier. On estime qu'environ 35 000 travailleurs sur environ 20
000 sites industriels sont exposés aux sels de cobalt. On estime que la réduction des
risques dans l'EEE résultant de la restriction proposée permet d'éviter environ un
cas par an de cancer du côlon. Les bénéfices des cas de cancer évités ont été estimés
à environ 3,8 millions d'euros, avec un coût pour l'industrie estimé à 370 millions
d'euros par an. Bien que le coût lié à la mise en œuvre de la restriction dépasse les
avantages escomptés, le niveau de risque individuel de cancer rencontré dans les
différents secteurs de fabrication et d'utilisation des sels de cobalt exige que des
mesures adéquates soient mises en œuvre pour le diminuer.
* Risque excédentaires : différence de risques entre le risque des individus exposés
et le celui des individus non exposés.

Quelques éléments spécifiques ont été abordés lors de la consultation publique afin
de recueillir des informations pertinentes, le cas échéant, auprès des parties
prenantes :
– questionnaire –
RESUME (en date du 28 février 2019)
https://echa.europa.eu/fr/registry-of-restriction-intentions/-/dislist/details/0b0236e181d575c8
1.2. Qu’est-ce qu’un dispositif médical ?
Un DM peut être un instrument, un appareil, un équipement, un produit, une matière ou un
logiciel utilisé à des fins diagnostiques / thérapeutiques dont le mécanisme d’action est
mécanique, c’est-à-dire qui n’agit pas comme un médicament.
Un DM peut servir à :
Ils sont omniprésents, chez nous, chez un praticien, dans les établissements de soin, etc.
Les DM sont répertoriés en 4 classes selon le niveau de risque de leur utilisation.
- Classe I
- Classe IIa
- Classe IIb
- Classe III
1.3. Qu’est-ce que le marquage CE ?
Le marquage CE traduit la conformité du DM aux exigences essentielles de performance et de
sécurité du produit.
Les exigences essentielles fixent les objectifs à atteindre pour que le DM soit conçu de façon à
ce que son utilisation ne compromette ni l’état clinique des patients, ni la sécurité et la santé
des patients et des utilisateurs.
C’est l’organisme notifié qui est chargé d’évaluer la conformité de la procédure suivie par le
fabricant.
L'évaluation du dispositif médical est réalisée par le biais d’ :
- Examen du dossier de conception du DM

- Essais sur le produit lui-même
L’évaluation porte également sur le système de production mis en place par le fabricant, au
moyen d’audits sur site.
La somme de ces éléments permet d’assurer la conformité du dispositif médical aux exigences
essentielles en accord avec des normes techniques (sécurité électrique, stérilité, compatibilité
biologique) et intègre également l’évaluation de données cliniques.
Le dispositif médical doit atteindre les performances qui lui sont assignées par le fabricant ; les
risques éventuels doivent être acceptables au regard des bienfaits apportés au patient.
Des audits sont conduits périodiquement chez le fabricant par l’organisme notifié. Le marquage
CE fait l’objet d’un renouvellement périodique.
Ainsi dans le cadre de la réalisation d’un DM en vue d’un marquage CE le matériau est
soumis à des tests de biocompatibilité issu de la norme ISO10993 (voir partie 7.1).
1.4. Qu’est-ce que le règlement 2017/745 ?
Le nouveau règlement est une version améliorée de la directive, il vise notamment à renforcer
l’évaluation avant la mise sur le marché, la surveillance après mise sur le marché, l’information
du patient, etc.
A compter de mai 2020, les dispositifs médicaux seront soumis à un nouveau règlement
européen.
Ce nouveau règlement conserve le principe du marquage CE, mais il détaille et renforce les
exigences permettant de l’obtenir :
• Organismes notifiés :
o Exigences de notification renforcées (compétence, obligations de visite inopinée
chez les fabricants…)
o Placés sous contrôle européen pour une meilleure harmonisation des pratiques
• Renforcement de la surveillance après la mise sur le marché d’un DM :
o Création d’une base de données européenne des incidents
o Obligation de produire des résumés périodiques de sécurité (PSUR)
• L’évaluation avant mise sur le marché est renforcée :
o Nouvelles exigences essentielles introduites
o Nouvelles procédures créées avec recours à des expertises spécifiques
• L’évaluation clinique :
o La possibilité d’utiliser les données d’équivalence avec un autre dispositif sera
fortement restreinte
o Recours aux investigations cliniques obligatoire pour les dispositifs
implantables avec explicitation des exceptions

• La transparence et la traçabilité sont améliorées :
o Véritable base de données européenne des DM (Eudamed) accessible au public
permettant :
▪ De vérifier facilement la régularité de la présence sur le marché d’un
produit donné
▪ De donner accès à des informations sur les produits, avec un résumé de
caractéristiques pour les DM de classe III.
1.5. Le Cobalt et ses applications
secteur Propriété du Cobalt et
application
Application et Secteur d’activités
Chimie (55%) - le cobalt métal : il est utilisé
pour fabriquer d'autres
produits chimiques à base de
cobalt, comme les sels de
cobalt et les oxydes de
cobalt
L'utilisation du cobalt métal pour
produire d'autres composés de cobalt
est une utilisation intermédiaire, et
donc en dehors du champ d'application
d'une éventuelle autorisation future au
titre de REACH
Adhésifs et savons de cobalt ;
Décoloration ;
Séchoirs,
peintures et encres ;
Galvanoplastie ;
Agriculture et médecine ;
Alimentation animale ;
Produits chimiques spécialisés.
- Traitement de surface
Les sprays contenant du
cobalt est essentiel pour
prévenir la corrosion de
certains produits.
Le cobalt est utilisé dans l'ensemble de l'industrie
du traitement de surface notamment :
- Pigments (peintures en poudre) ;
- Colorants par anodisation ;
- Émail - émaux broyés/émaux de
base ;
- Galvanisation - bains de zinc-cobalt
; bains de nickel-cobalt ;
- bains d'étain-cobalt ;
- Placage au pinceau ;
- Électroformage ;
- Électro moins de dépôts de cobalt
dans l'électronique ;
- Bains de polissage (pour
aluminium) ;
- Matériaux céramiques utilisés pour
la projection à la flamme ;
- Soudage de types d'acier inoxydable
contenant du cobalt ;
- Additif des couches de phosphate
(tel que le prétraitement chimique) ;
- PVD (Physical Vapor Deposition) et
CVD (Chemical Vapor Deposition)
;
- Traitement thermique de l'acier
- Et aussi utilisé comme substitut à
d'autres métaux (tels que le chrome
et le cadmium)
Carbure et Autres
outils (12%)
- le cobalt est combiné (utilisé
comme liant) avec d'autres
substances/matériaux (par
exemple le carbure de
destinés à la fabrication d'outils de forage et de
coupe et de machines,
qui sont ensuite utilisés dans les secteurs de la
construction, des mines et du pétrole et du gaz.

tungstène) pour produire des
alliages résistants à l'usure Les différentes utilisations de la production
métallurgique des poudres :
Pièces structurelles et roulements en PM
(alliages à base de fer) (26 %) ;
matériaux durs (WC) (32 %) ;
outils diamantés (16 %) ;
semi-pièces en PM (8 %) ;
aimant fritté (8 %) ; MIM (3 %) ;
HIP (3%)[EPMA, 2016].
- les alliages pour les
dispositifs dentaires et
médicaux pour lesquels le
cobalt confère une
biocompatibilité
DM dentaires et médicaux
- les alliages pour
l'aérospatiale pour lesquels
le cobalt confère une
excellente résistance au
fluage.
aérospatiale
- le cobalt servant de liant
ajoute de la résistance au
mélange de métal dur.
Le carbure de tungstène
offre une dureté et une
résistance à l'usure élevées
C'est l'alternative la plus performante
dans la plupart des applications
Pour les outils de travail des métaux et autres
opérations de coupe, les combinaisons WC-Co
(carbure de tungstène cobalt) sont de loin
supérieures aux autres alternatives pour la grande
majorité des applications.
Piles (10%) - Le cobalt est utilisé comme
intermédiaire dans la
fabrication d'autres produits
chimiques qui sont les
composants actifs de la
batterie.
il existe trois types de batteries à haute densité qui
utilisent du cobalt :
- les batteries au nickel-cadmium (Ni-
Cd) en veille et dans d'autres
applications industrielles (chemins
de fer, aviation,
télécommunications, etc.) ;
- les batteries au nickel-métal hydrure
(Ni-MH) dans les véhicules
électriques hybrides et les
applications portables ;
- les batteries au lithium ion (Li-ion)
des téléphones et ordinateurs, et le
marché en développement de la
mobilité électrique
Le cobalt est utilisé dans les batteries portables tant
dans le secteur primaire que dans le secteur des
batteries rechargeables.
- Pour les piles primaires, le cobalt
est utilisé dans le boîtier métallique
des piles alcalines. La couche de
cobalt se trouve sur la surface
interne du boîtier de la batterie et
par conséquent une
exposition/contamination lors de la
manipulation ou de l'utilisation des
piles alcalines par les
consommateurs n'est pas possible.
- Pour les batteries rechargeables, le
cobalt est utilisé dans la cathode et
l'anode des batteries NiMH. Dans

ces batteries, la quantité de cobalt
dans l'anode et la cathode varie
entre 2 et 6 % et se présente
généralement sous forme métallique
ou sous forme d'oxyhydrure.
Pour les batteries Lithium Ion, le type LCO (oxyde
de lithium et de cobalt) contiennent le plus de
cobalt dans un alliage. L'alliage de la batterie à
l'oxyde de lithium et de cobalt peut être supérieur à
50% m/m. Le cobalt est un élément important de
cet alliage.
Catalyseurs
(8%)
Le cobalt et ses composés sont
essentiels à l'industrie des catalyseurs
en raison de leur disponibilité et de
leurs propriétés catalytiques uniques.
Il s'agit d'une utilisation intermédiaire
du cobalt, et donc en dehors du champ
d'application d'une éventuelle
autorisation future au titre de REACH.
Cependant, dans certains cas de niche,
le métal lui-même est utilisé dans les
catalyseurs
cobalt et ses composés sont utilisés pour fabriquer
d'autres composés du cobalt (précurseurs) qui sont
utilisés pour la production de catalyseurs utilisés
dans les secteurs de la pétrochimie, des plastiques
et des détergents.
L'utilisation du cobalt comme intermédiaire dans
les applications de préparation de catalyseurs
appuie les initiatives de réduction des gaz à effet
de serre liées aux changements climatiques.
Exemple : la commercialisation du carburant
utilisé par les voitures n'est possible qu'après avoir
été raffiné avec des catalyseurs contenant des
composés de cobalt qui contribuent à le rendre plus
écologique en réduisant les émissions de soufre et
d'oxyde nitreux.
L'une des principales utilisations des composés de
cobalt contenant des catalyseurs, par exemple, est
la désulfuration de l'huile, où le soufre est éliminé
du flux de pétrole, ce qui réduit la teneur en gaz à
effet de serre des gaz d'échappement de l'air.
Les catalyseurs contenant du cobalt font également
partie intégrante de l'utilisation dans l'industrie des
plastiques, tant dans la synthèse des plastifiants
que dans le procédé OXO (pour produire des
aldéhydes à partir d'alcènes).
Métallurgie
(8%)
Les alliages cobalt-chrome sont
utilisés dans les implants
orthopédiques et dentaires en raison de
leur biocompatibilité et de leur haute
résistance à la corrosion et à l'usure.
Dans le secteur médical, le cobalt et les alliages de
cobalt sont utilisés dans les alliages et les implants
dentaires (couronnes et obturations), les implants
médicaux (stents, pacemakers), les dispositifs
médicaux et les prothèses (prothèses du genou et
de la hanche)
Les alliages à base de cobalt
présentent généralement une durabilité
et une résistance à l'usure supérieures.
Les alliages à base de cobalt ont remplacé
l'utilisation antérieure d'alliages d'acier inoxydable
pour les implants médicaux en raison d'une
meilleure durabilité et résistance à l'usure dans ces
applications.
Ex : l'arthroplastie de la hanche, où le chrome
cobalt est utilisé depuis longtemps dans la tige et la
boule des implants.
Dans le secteur aérospatial, le cobalt
est utilisé pour produire des
superalliages destinés à des
applications spécialisées (moteurs
aéronautiques, turbines à réaction, etc.)

où la résistance à la température et à
l'usure est importante.
le cobalt se trouve également sous
forme d'impureté, ou à de faibles
niveaux par conception, dans les
superalliages à base de nickel
dans l'industrie aérospatiale et militaire
(par exemple, les arbres de torsion, les
pièces coulées de moteurs de fusée,
etc.
Dans le secteur de l'énergie, le cobalt
est utilisé dans les turbines à vapeur,
les revêtements protecteurs des
centrales électriques et sur les pales
d'éoliennes pour les énergies
renouvelables
Alliages
magnétiques (6%)
Le cobalt est ferromagnétique et est
généralement allié à l'aluminium et au
nickel pour produire des aimants
puissants.
fabrication d’aimants pour une gamme
d’applications « High Tech » dans le secteur
automobile et d’autres secteurs.
le cobalt est présent dans les trois types d'aimants
permanents :
neodymium (NdFeB)
nickel-cobalt (AlNiCo)
Les aimants Alnico et SmCo sont utilisés dans des
marchés relativement spécialisés, notamment les
moteurs électriques, les micros de guitare, les
microphones, les capteurs, les haut-parleurs, les
instruments médicaux et les générateurs ;
samarium cobalt (SmCo).
les aimants NdFeB sont utilisés dans une multitude
d'applications nécessitant une miniaturisation,
comme les moteurs et actionneurs efficaces ou les
lecteurs de disques, les capteurs, etc.
Les aimants permanents utilisant du cobalt sont des
produits critiques et sont presque les seuls types
d'aimants utilisés dans de nombreux appareils tels
que les générateurs, les moteurs et les actionneurs.
À leur tour, ces appareils sont utilisés dans de
nombreuses applications du monde moderne, y
compris les éoliennes, les lecteurs de disques
informatiques, les véhicules électriques, les avions
et les téléphones mobiles
Pigments (1%) L’utilisation du Cobalt et autres
composés du cobalt sert
d’intermédiaire dans la fabrication de
pigments inorganiques qui sont utilisés
pour le glaçage/vernis en céramique,
verre et email.
Electronique
(<1%)
De petites quantités de cobalt sont
utilisées dans l'industrie électronique
pour la fabrication de matériaux
d'enregistrement magnétique,
d'alliages d'expansion adaptés pour les
instruments optiques et laser, et de
plomb/connecteurs pour les
applications semi-conducteurs
Application dans plusieurs secteurs clés tels que
l'Automobile, l'Informatique, Communications,
médical …

1.6. Le Cobalt
Le cobalt est un élément en faible abondance dans la croûte terrestre. À l’état naturel, il est
associé sous forme oxydée à d’autres éléments, comme le cuivre, le nickel, ou à l’arsenic. Il a
été isolé à l’état métallique par Georg Brandt en 1735. Son intérêt est apparu aux métallurgistes
dès 1910 quand il a été mis en évidence qu’il améliorait les aciers à coupe rapide.
Le cobalt est essentiellement un co-produit des productions de cuivre (pour environ 55 % de la
production mondiale) et de nickel (pour 40 % de la production mondiale).
Les secteurs principaux d’utilisation du cobalt sont : La chimie (55%), les alliages durs (12%),
magnétiques (6%) et superalliages (8%) et les batteries (10%).
Le cobalt est aussi un oligo-élément qui intervient dans des processus métaboliques. Il est un
des constituants de la vitamine B12.
55
12
10
8
8
6
1 1
Répartition en % par secteur
Chimie Alliages durs Batteries Catalyseurs
Superalliages Alliages magnétiques Pigments Electronique

2. Organisation du travail de SLS France
2.1. La méthode PRISMA
Recherche des publications avec les mots clés suivants :
# Database Keyword Date Nombre
#1 Pubmed Cobalt-Chrome AND biocompatibility 22/02/2019 195
#2 Pubmed Cobalt-Chromium AND biocompatibility 22/02/2019 141
#3 Pubmed #1 NOT Nickel 22/02/2019 122
#4 Pubmed #3 NOT Zinc 22/02/2019 119
#5 Pubmed #4 NOT Nanoparticles 22/02/2019 117
#6 Pubmed #5 NOT Magnesium 22/02/2019 113
#7 Pubmed #6 Filters date [01/01/2000 to 31/12/2019] 22/02/2019 73
#8 Pubmed Cobalt-chrome AND cancer 26/02/2019 160
#9 Pubmed #8 AND Medical Device 26/02/2019 121
#10 Pubmed #9 AND Dental 26/02/2019 19
#11 Pubmed Cobalt-chrome AND carcinogenesis 26/02/2019 9
#12 ScienceDirect
(Cobalt-chrome) AND carcinogenesis [articles review
and research articles]
01/03/2019 128
#13 ScienceDirect
(Cobalt-chrome) AND carcinogenesis [articles review
and research articles] [2000 to 2019]
01/03/2019 38
Pas d’analyse #10 avec 19 résultats car cela ne concerne pas les effets du CoCr mais les moyens
de restauration après un cancer.
On peut voir qu’il y a beaucoup plus de résultat sur des restaurations à la suite d’un cancer que
sur les effets de carcinogénèse.
La nouvelle analyse du 26/02/2019, se concentre sur les effets de carcinogénèse. Cet effet est
évoqué dans la recherche précédente mais pas de manière approfondie. Approfondissement de
cette dernière recherche, le 01/03/2019 sur une autre database : ScienceDirect. Des publications
plus récentes sont trouvées.

Keywords
#7, 11 e 13
Autres (biblio,
recherche
antérieur,…)
120 124
122
Retrait de 2
doublons
Lecture des titres
et abstract
• Autres alliages
• Revêtement
• Biofonctionnalisation
• Polymère
• Design
• Autres langue que anglais et français
44
Critère d’exclusion
Lecture texte
intégral
29
Détails des publications trouvées dans le tableau Excel :
DOC0549A-Analyse_dossier_REACh.xlsm
Résumé des publications dans l’annexe de ce document.
2.2. Profil des co-auteurs du rapport SLS France
➢ Manon LAUNAY – Project Manager, Ingénieur dispositifs médicaux et biomatériaux
➢ Liz LECONTE – Project Manager, Ingénieur en biologie
➢ Terence DUBOIS – Responsable qualité et affaires réglementaires
➢ Axel DUBOIS – PDG et ingénieur métallurgiste

3. Etude de rapport REACh
3.1. A quoi correspond les classements CMR ?
Un agent CMR
Sont considérés comme agent CMR toutes substances ou toutes préparations :
Cancérogènes (C) : substances et mélanges qui, par inhalation, ingestion ou pénétration
cutanée, peuvent provoquer un cancer ou en augmenter la fréquence.
ou/et
Mutagènes (M) : substances et mélanges qui, par inhalation, ingestion ou pénétration
cutanée, peuvent produire des défauts génétiques héréditaires ou en augmenter la
fréquence.
ou/et
Toxiques pour la reproduction (R) : substances et mélanges qui, par inhalation,
ingestion ou pénétration cutanée, peuvent produire ou augmenter la fréquence d'effets
nocifs non héréditaires dans la progéniture ou porter atteinte aux fonctions ou capacités
reproductives.
Classification Européenne
Il existe plusieurs classifications des agents chimiques quant à leurs dangers « CMR » mais
seule la classification de l’Union Européenne est règlementaire en France.
La réglementation en matière de classification, d’étiquetage et d’emballage des substances et
préparations dangereuses est encadrée par le règlement (CE) n° 1272/2008 dit « règlement
CLP » qui est entré en vigueur le 20 janvier 2009 (remplaçant les directives 67/548/CEE,
Dangerous Substances Directive ou DSD et 1999/45/CE, Dangerous Preparation Directive ou
DPD).
La liste des substances ayant fait l'objet d'un classement CMR européen harmonisé figure dans
l'annexe VI du "règlement CLP"
Définition des catégories de dangers
Le règlement CLP introduit des catégories de dangers qui définissent le niveau de preuve de
l’effet CMR observé :
Classes de danger Catégories Définitions des catégories
Cancérogénicité
Catégorie 1A
Substances dont le potentiel cancérogène pour l'être
humain est avéré.
Catégorie 1B
Substances dont le potentiel cancérogène pour l'être
humain est supposé.
Catégorie 2
Substances suspectées d'être cancérogènes pour
l'homme.
Mutagénicité sur les
cellules germinales
Catégorie 1A
Substances dont la capacité d'induire des mutations
héréditaires dans les cellules germinales des êtres
humains est avérée.
Catégorie 1B
Substances dont la capacité d'induire des mutations
héréditaires dans les cellules germinales des êtres
humains est supposée.

Catégorie 2
Substances préoccupantes du fait qu'elles pourraient
induire des mutations héréditaires dans les cellules
germinales des êtres humains.
Toxicité pour la
reproduction
Catégorie 1A
Substances dont la toxicité pour la reproduction
humaine est avérée.
Catégorie 1B
Substances présumées toxiques pour la reproduction
humaine.
Catégorie 2
Substances suspectées d'être toxiques pour la
reproduction humaine.
Les seuils de classification des mélanges
Un mélange est classé comme cancérogène, mutagène ou toxique pour la reproduction 1A, 1B
ou 2 selon le règlement CLP s’il contient une substance classée comme agent CMR à une
concentration égale ou supérieure à la limite de concentration indiquée dans le tableau ci-
dessous :
Classification de la
substance
Règlement CLP
Catégories Seuil
Cancérogène
1A et 1B ≥ 0,1%
2 ≥ 1,0%
Mutagène
1A et 1B ≥ 0,1%
2 ≥ 1,0%
Toxique pour la
reproduction
1A et 1B ≥ 0,3%
2 ≥ 3,0%
Effet sur ou via
l’allaitement
≥ 0,3%
3.2. Rappel sur les textes mentionnés dans le communiqué :
CE 1272/2008
Annexe VI Classification et étiquetage harmonisés pour certaines substances
dangereuses (p.329)
PARTIE 1: PRÉSENTATION DE LA LISTE DES CLASSIFICATIONS ET ÉTIQUETAGES
HARMONISÉS
La première partie de la présente annexe est une introduction à la liste des classifications et des
étiquetages harmonisés, qui présente des informations relatives à chaque entrée, ainsi que les
classifications et les mentions de danger afférentes du tableau 3. 1, sous réserve de certaines
considérations quant à la conversion des classifications mentionnées à l'annexe I de la directive
67/548/CEE
PARTIE 2: DOSSIERS POUR LA CLASSIFICATION ET L'ÉTIQUETAGE HARMONISÉS
La deuxième partie de la présente annexe énonce les principes généraux régissant la préparation des
dossiers qui ont pour objet de proposer et de justifier la classification et l'étiquetage harmonisés des
substances au niveau communautaire.
PARTIE 3: TABLEAUX DE CLASSIFICATION ET D'ÉTIQUETAGE HARMONISÉS
La troisième partie de la présente annexe contient une liste de substances dangereuses pour lesquelles
une classification et un étiquetage harmonisés ont été adoptés au niveau communautaire. Au tableau 3.1,
les classifications et étiquetages sont fondés sur les critères de l'annexe I du présent règlement. Au
tableau 3.2, les classifications et étiquetages sont fondés sur les critères de l'annexe VI de la directive
67/548/CEE

CE-2017/745 porte sur le Règlement relatif aux DM.
Annexe I : Exigences générales en matière de sécurité et de performance
Chap. II : Exigences relatives à la conception et à la fabrication
10.4. Substances
10.4.1. Conception et fabrication des dispositifs
Les dispositifs […] ne contiennent les substances ci-après dans une concentration supérieure à 0,1 % en
fraction massique (m/m) que lorsque cela est justifié conformément à la section 10.4.2:
a) substances cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction de catégorie 1A ou 1B,
conformément à l'annexe VI, partie 3, du règlement (CE) no 1272/2008 du Parlement européen et du
Conseil (1);
10.4.2. Justification portant sur la présence de substances cancérogènes, mutagènes ou toxiques
pour la reproduction et/ou de perturbateurs endocriniens La justification de la présence de ces
substances repose sur les éléments suivants:
a) une analyse et une estimation de l'exposition potentielle du patient ou de l'utilisateur à la substance ;
b) une analyse des substances, matériaux ou conceptions de substitution possibles, y compris des
informations sur la recherche indépendante, les études ayant fait l'objet d'une évaluation par les pairs et
les avis scientifiques des comités scientifiques concernés, lorsqu'ils sont disponibles, ainsi qu'une
analyse de la disponibilité de ces solutions de substitution ;
c) des arguments expliquant pourquoi les substances et/ou matériaux de substitution, s'ils sont
disponibles, ou une modification de la conception, si elle est réalisable, ne conviennent pas pour
maintenir le fonctionnement, les performances et le rapport bénéfice/risque du produit; y compris la
prise en compte du fait que l'utilisation prévue des dispositifs inclut le traitement d'enfants ou de femmes
enceintes ou allaitantes ou d'autres groupes de patients considérés comme particulièrement vulnérables
à ces substances et/ou matériaux ;
et d) le cas échéant et s'il en existe, les orientations les plus récentes du comité scientifique concerné,
conformément aux sections 10.4.3 et 10.4.4.
(10.4.3. Orientation concernant les phtalates)
10.4.4. Orientation concernant les CMR ou perturbateurs endocriniens
Par la suite, la Commission donne mandat au comité scientifique concerné d'établir des orientations,
telles qu'elles sont visées à la section 10.4.3, également pour les autres substances visées à la section
10.4.1, points a) et b), s'il y a lieu.
10.4.5. Étiquetage
Lorsque des dispositifs, des parties de dispositifs ou des matériaux utilisés, tels qu'ils sont visés à la
section 10.4.1, contiennent des substances visées à la section 10.4.1, points a) et b), dans une
concentration supérieure à 0,1 % en fraction massique (m/m), des étiquettes signalant la présence
de ces substances sont apposées sur le dispositif lui-même et/ou sur le conditionnement de chaque
unité ou, s'il y a lieu, sur le conditionnement de vente. Si l'utilisation prévue de ces dispositifs inclut le
traitement d'enfants ou de femmes enceintes ou allaitantes ou d'autres groupes de patients considérés
comme particulièrement vulnérables à ces substances et/ou matériaux, la notice d'utilisation contient des
informations sur les risques résiduels pour ces groupes de patients et, le cas échéant, sur les mesures de
précaution appropriées.

En résumé dans notre cas :
Les substances/matériaux utilisés pour la conception et fabrication de DM ne doivent pas
contenir plus de 0,1% (m/m) de substances CMR de catégorie 1A ou 1B.
Au-delà de ce seuil, une justification argumentée doit être réalisée permettant d’évaluer
l’exposition potentielle du patient à la substance CMR, de montrer une analyse de matériaux de
substitution accompagné d’un argumentaire expliquant que ces matériaux de substitution ne
conviennent pas pour maintenir le fonctionnement et les performances du produit.
Pour donner suite à cet argumentaire, s’il est accepté par l’organisme de notification, un
étiquetage informant la présence de ces substances doit être prévu.

4. Etat de l’art scientifique sur la toxicité du Cobalt
4.1. L’alliage de Cobalt-Chrome.
L’alliage de Cobalt-Chrome est un alliage non-magnétique, résistant à l’usure, à la corrosion et
aux fortes températures. Le plus répandu des alliages de cobalt utilisé dans le médical est le Co-
28Cr-6Mo (suivant ASTM F75). L’ensemble des composants joue un rôle dans les
caractéristiques de cet alliage.
- Le cobalt est connu pour sa dureté et la résistance aux rayures, il sert également de
matrice dendritique.
- Le chrome permet une bonne résistance à la corrosion avec la formation d’une couche
d’oxyde.
- Le molybdène diminue la taille de grain et apporte de la résistance mécanique à l’alliage.
La résistance à l’usure des alliages est attribuée à la structure en 2 phases de carbures durs noyé
dans une matrice tenace en cobalt. La teneur en carbone entre 0,20 et 0,25% montre un
coefficient d’usure inférieur à un alliage avec une teneur en carbone de 0,10%.
Le fort potentiel énergétique du chrome permet la repassivation rapide dans le cas d’une usure
de la surface [66, 73].
4.2. Les formes du Cobalt-Chrome
Le cobalt existe sous plusieurs formes : les sels et oxydes, les métaux
durs et ses particules et les ions (Co(II) et Co(III)).
Les sels de cobalt montrent de la toxicité et une capacité de
transformation de l’ADN. Contrairement aux sels, les particules
n’induisent pas une transformation. Il est important de noter que les sels
ne sont pas formés lors de l’usure des prothèses métalliques, seulement
des particules et des ions. Aucuns métaux constitutifs des alliages
utilisés dans les prothèses n’ont montré de transformation de l’ADN [77,
118].
L’ion Co(II) se retrouve également dans la vitamine B12 et joue un rôle
dans l’activation des enzymes. Cette vitamine est une vitamine
hydrosoluble essentielle au fonctionnement normal du cerveau, du
système nerveux et à la transformation du sang. C’est l’une des 8
vitamines B. Elle est impliquée comme cofacteur dans le métabolisme
des cellules du corps humain.
Lors d’une usure de la prothèse est engendré un relargage de particules. Ces particules ont des
dimensions comprises entre 73nm et 1,4µm. Il peut également y avoir un relargage sous forme
d’atomes, de molécules, appelé ions. Ces ions ont la particularité d’être chargé électriquement.
Le Cobalt est un cation, cette charge peut entrainer la fixation des ions sur des protéines par
exemple, ou activer des enzymes comme vu ci-dessus. Elle peut également entrainer corrosion
lors d’une électrolyse.
Figure 1: Vitamine B12

4.3. Les process autour de cet alliage
Le matériau n’est pas le seul facteur important pour une bonne biocompatibilité avec le moins
de corrosion possible. Il est également important de considérer les procédés de conception, de
fabrication, de finition ainsi que le protocole de chirurgie [66, 115].
La conception va entrer en considération pour limiter la corrosion sous contrainte ou encore la
corrosion par frottement comme nous verrons par la suite. La conception passe par le choix
d’un matériau, d’un traitement de surface ou encore la forme de la prothèse [115].
Caravaggi et al. [2] montrent que le procédé de fabrication par additive manufacturing n’altère
pas la biocompatibilité. La prolifération et la viabilité des cellules osteoblast-like montre une
augmentation régulière. Des ions peuvent également interférer avec les surfaces des prothèses,
tel que les ions fluorure. Il a été cependant observé que les produits issus de la fabrication
additive sont moins sensibles à ces ions que les éléments coulés [33].
Les étapes de finition jouent également un rôle important et doivent être maitrisée. Une vitesse
de refroidissement rapide du CoCr et une fine microstructure, permettent d’obtenir un matériau
plus résistant à la corrosion. De cette façon, il y a moins de libération de métaux dans les fluides
biologiques [34]. C’est également le cas pour l’état de surface, une surface polie montre une
meilleure cytocompatibilité que les métaux bruts de fabrication, car moins de corrosion de
surface [83].
4.4. La corrosion
La corrosion, l’usure et la casse des alliages dans l’organisme entraine la libération de particules
et d’ions dans le corps. La corrosion est un phénomène naturel qui se produit dans certains
environnements et contamine les tissus environnants, avec une concentration importante de
débris [15, 94]. La corrosion est liée à la capacité de l’implant à former une barrière à la surface.
La corrosion est plus importante avec les alliages d’acier inoxydable que pour les alliages de
cobalt ou de titane [73]. Les produits d’usure sont libérés dans la région périprothétique ce qui
entraine une augmentation de la concentration de Co et Cr jusqu’à la moelle osseuse, lors de
transports systémiques [12, 21].
Des changements de tension à la surface peuvent engendrer l’apoptose cellulaire (tension
cathodique) ou la nécrose (tension anodique). Un changement de tension peut avoir lieu lors
d’une corrosion de contact, de la présence d’oxydant ou encore d’une réponse cellulaire
inflammatoire. Dans une tension de surface entre -300mV et +300mV, le Co-Cr permet une
bonne viabilité cellulaire [44].
4.5. Le devenir des débris
Après un relargage de débris à la suite de l’usure ou à la corrosion, les ions métalliques chargés
positivement peuvent se lier aux protéines. Les protéines vont augmenter à leur tour le taux de
corrosion, les acides aminés qui constituent les protéines dans l’organisme accélère la réaction
d’oxydo-réduction. La liaison du métal au protéine va également permettre à celui-ci d’être
transporté par voie systémique et stocké ou excrété. Le Co est transporté dans les tissus sanguin

et éliminé par l’urine en 48h. Un équilibre entre la production de métal endogène et l’excrétion
peut être perturbé et entrainer une augmentation de métal dans les tissus en cas d’insuffisance
rénale chez le patient. Le système immunitaire peut être affaibli de façon chronique par la
présence de ces particules [12, 66, 76, 94].
Les fines particules métalliques réduisent la viabilité cellulaire lorsqu’elles entrent en contact
avec les cellules. Les particules de Co-Cr entraine une réduction significative du niveau d’ATP,
cela peut être causé soit par les ions soit par les particules. Une couche de passivation formée à
la surface des implants métalliques empêche le relargage d’ions. Les particules de 10µm n’ont,
quant à eux, pas d’effet sur la viabilité [83, 108].
La concentration d’ions métalliques de Co-Cr ne se révèle pas directement cytotoxique pour les
lymphocytes. Cela va intervenir sur les évènements au niveau moléculaire, empêchant la
prolifération de lymphocytes. Cela peut contribuer à altérer la fonction du système immunitaire.
Il y a des possibilités de toxicité mais celles-ci ne sont que spéculatives, aucun lien entre la
libération de métal et la toxicité bactériologique, métabolique, immunologique et cancérogène
n’est établis [66].
La force d’adhérence des fibroblastes est plus faible pour l’alliage de Co-Cr comparativement
au Titane. [30, 100].
Un abaissement du pH lié au relargage va également avoir un effet cytotoxique [16].
4.6. L’effet cancérogène
Il n’existe pas de limite claire qui permettent d’établir une concentration particulière avec des
mécanismes tels que les dommages de l’ADN, les mutations de l’ADN, la cancérogénicité et la
sensibilité [94].

Un test par administration intra-articulaire à des rats ne montre aucune tumeur locale après
l’injection de débris de Co-Cr et de TA6V, contrairement à l’injection de poudre de Ni3S2. Cette
méthode est pertinente pour les essais de carcinogénèse, les résultats ici sont lié à un trop faible
nombre de rats. Un examen des extraits DMSO corrobore les résultats précédents. Les extraits
ne montrent aucun effet mutagène pour ces mêmes débris. Ces alliages ne présentent pas de
risque de cancer chez l’homme d’après ces résultats [76, 78].
Aucune corrélation entre les niveaux de Co et de Cr et l’apparition de ligne radio-transparente
et le positionnement de la tige n’a été établie [115].
Au début des années 2000, des populations avec des prothèses de disque ne montre aucune
augmentation significative du nombre de leucémies ou de lymphocytes. La libération de métal
cancérogène par des implants orthopédiques reste hypothétique, la mortalité n’est pas établie.
Les études de cas de sarcome au niveau des sites d’implantation de prothèse métallique, qui
implique une cancérogénèse, est considéré comme une complication « rare » de ces prothèses.
Les incidents réels de sarcome ne sont pas connus en présence de prothèse métallique, il n’est
pas possible de connaitre le lien de façon fiable. Le retour clinique montre que l’activité
cancérogène des alliages métalliques est extrêmement faible par rapport à la quantité
d’arthroplastie réalisées. La cancérogénicité pourrait également être lié à l’utilisation locale de
d’autre matériaux comme les ciments et les polymères [66, 78, 80].
4.7. L’utilisation
L’alliage de Co-Cr peut se retrouver dans divers dispositifs médicaux, comme par exemple :
➢ Les articulations :
La plupart des données recueillies dans cette étude concerne les prothèses de hanche métal-
sur-métal au niveau des articulations. Cette liaison métal-métal est critique à gérer avec la
corrosion et le frottement entre la tête fémorale et la cupule. Le cas de formation de débris
devient plus critique lorsque les prothèses sont posées sur des jeunes actifs, avec une
accumulation de débris sur du plus long terme.
Des évolutions de design permettent de palier à ces débris de frottement. En effet une
jonction céramo-métal n’entrainerait aucune augmentation de la concentration sérique en
Co. Tandis qu’elle est 40 fois plus importante avec la jonction métal-métal, le relargage
libère d’avantage d’ions que de particule de métaux durs [94, 100].
L’exposition in vitro et in vivo des ces produits d’usure, entraine une diminution de la
minéralisation de la matrice ostéogénique et de l’activité phosphatase alcaline des MSC au
niveau cellulaire et systémique [21].
➢ Le dentaire :
Le Co-Cr a une excellente résistance à la dégradation dans l’environnement buccale,
notamment avec la couche d’oxyde ou d’hydroxyde stable en surface. Seuls les matériaux
avec un potentiel élevé pour reconstruire cette couche stable peut être utilisé comme implant
permanent [73].

L’évaluation de l’attachement et de la prolifération des tissus épithéliaux humain montrent
que le dioxyde de zirconium, le disilicate de lithium et le CoCr peuvent être utilisé dans le
cadre des restaurations dentaires avec un profil sous-gingivale. Dans la limite de cette
évaluation, le dioxyde de zirconium serait ici le moins biocompatible [37]. De nombreux
chercheurs ont rapporté que le Cu, le Ni et le Be ont un pouvoir cytotoxique prononcé. Les
études in vitro ont démontré que le Ni, le Co et le Cr pouvaient moduler la réponse
immunitaire. Cependant, rien n’indique que les restaurations dentaires métalliques
augmentent le risque mutagène et cancérigène chez l’homme. A l’exception des techniciens
de laboratoire (avec la poussière de métaux et d’abrasif), il n’y a pas de risque professionnel
pour le personnel dentaire [83].
Les quantités d’éléments libérés par les alliages dentaires sont très inférieures à celles
absorbées dans le cadre de l’alimentation. L’apport quotidien estimé dans l’alimentation est
de 250μg. Le problème d’utiliser les niveaux d’apport alimentaire comme règle pour évaluer
le niveau de risque est que les niveaux d'apport alimentaire eux-mêmes ont une quelconque
signification pour la sécurité biologique à long terme [123].
Il faut tenir compte de la différence entre études sur implant dentaire et implant orthopédique.
La surface d’un implant dentaire est plus petite qu’un implant orthopédique, de plus aucune
force de frottement n’est appliquée aux implants dentaires. Les quantités de métal relarguées
sont moins importantes en ce qui concerne l’implant dentaire [123].
4.8. Les autres matériaux
Les matériaux couramment utilisés en orthopédie : alliage de titane, alliage de cobalt et inox.
Une étude sur les ostéoblastes humains in vitro sur les surfaces suivantes - acier inoxydable, Ti
grade 1, CoCr, TiN, HA et plastique culture cellulaire - présentent un degré variable de réponses
cellulaires. Mais toutes les surfaces supportent des taux notables de fixation, de propagation et
de formation de contact focal à court terme [60, 66].
Dans le dentaire, les alliages cytocompatibles au départ n’était pas cytotoxique après 10mois.
Les alliages hautement cytotoxiques étaient significativement moins cytotoxiques après 10
mois. Cela indique que les essais in vitro à court terme ne permettent pas de déterminer
suffisamment le comportement à long terme des alliages dentaire. Les alliages fortement
cytotoxiques contenaient des quantités plus élevées de nickel que les produits biocompatibles
[83].
Une comparaison entre des particules de céramique (alumine) et de Co-Cr. Les particules
d’alumines sont moins cytotoxiques que les particules de Co-Cr. Cependant il est important de
considérer la pertinence des concentrations élevées (5mm3
par cellules) requises pour tuer les
cellules in vitro, par rapport à la situation in vivo. Les prothèses Co-Cr modernes ont une usure
volumétrique annuelle inférieur à 1mm3. Il est peu probable qu’un volume de particules de
5mm3/cellule soit atteint dans les tissus péri-prothétiques dans les conditions cinématiques
normales [108].
Les particules de CoCr montrent une inhibition de la prolifération des fibroblastes. Il y a une
hiérarchie entre les matériaux au vu de la cytotoxicité. Même si les particules de Co-Cr se sont
avérées les plus toxiques pour les tissus, les particules d’alliages métalliques moins toxiques

peuvent être pires en raison de leur capacité à provoquer la libération de médiateurs
inflammatoires [46, 100].
4.9. L’exposition au cobalt
Source de la publication [124]
➢ Les sels et oxydes :
o Exposition professionnelle par inhalation de poussières dans des
environnements industriels.
o Exposition orale par contamination des aliments.
Aucune réponse génotoxique générale n’est enregistrée in vivo après administration orale
ou parentérale. L’activité cancérogène des ions Co(II) est limitée aux tumeurs locales
(voies respiratoire). Aucune preuve épidémiologique d’un risque accru de cancer chez les
travailleurs exposés aux sels ou oxydes.
➢ Les particules de cobalt métallique :
o Exposition humaine par inhalation aux particules de cobalt métallique peut se
produire dans les milieux industriels, lors de la fabrication des alliages.
L’activité génotoxique des particules de cobalt provient de leur capacité à générer des ROS
(Reactive Oxygen Species) par corrosion de surface. Les mutations génétiques dans les
tumeurs pulmonaires sont attribuées à un mécanisme génotoxiques secondaire entrainé par
des cellules inflammatoires avec les ROS. La dose sans effets toxiques observable de
cancérogénicité est inférieure à 1,25mg de Co/m3
. Il n’y a pas de risque épidémiologique
d’augmentation de cancer chez les travailleurs exposés au cobalt métal.
➢ Le cobalt sous forme de métaux durs :
o Exposition par inhalation dans les milieux industriels où sont fabriqué ces
matériaux.
L’activité cancérogène du semble limitée aux tumeurs locales des voies respiratoire. Les
nanoparticules semblent plus actives que les particules micrométriques.
➢ Le cobalt des endoprothèses :
o Exposition lors d’un relargage de particules et/ou d’ions localement, à la suite d’une
usure et/ou une corrosion.
Les particules de la taille du micron sont plus biodispersive (dispersion dans l’organisme par
voie biologique) et peuvent entrainer des réponses inflammatoires locales. Les études in vitro
et in vivo, suggèrent que les implants de hanche avec contact métal/métal CoCr peuvent causer
des effets génotoxiques localement et de manière systémique. Les études chez les patients ayant

reçu un implant de hanche n’ont pas enregistré d’augmentation de l’incidence des cancers
locaux et systémiques.
Les effets biologiques du métal sur l’organisme dépendent de la voie d’exposition. Ils
dépendent également de la forme chimique du métal. Les dommages cellulaires dépendront de
l'espèce élémentaire (du métal), des concentrations libérées et de la durée de leur exposition
aux cellules [124].
Les techniciens de laboratoire présentent un risque plus élevé de maladies pulmonaires
fibrotiques, seulement dans le cas où la ventilation par aspiration est insuffisante dans les
laboratoires dentaires [83]. D’après Doran et al. [77] le Co serait toxiques à des concentrations
> 0,5μg/mL et le Cr à des concentrations de 100μg/mL.
5. Etude des publications du rapport REACh
5.1. Gary Marsh
Dr Gary M. Marsh, Ph.D., F.A.C.E. est conseiller scientifique senior en épidémiologie chez
Cardno ChemRisk. Dr Marsh est également professeur de biostatistique, d'épidémiologie et de
sciences cliniques et translationnelles, ainsi que directeur du Centre de biostatistique et
d'épidémiologie professionnelles de la Graduate School of Public Health de l'Université de
Pittsburgh.
Le Dr Marsh dirige des études épidémiologiques professionnelles pour étudier les effets à long
terme sur la santé de l'exposition à des agents tels que fibres minérales artificielles,
formaldéhyde, acrylamide, acrylonitrile, arsenic, chloroprène, carbure de tungstène avec liant
au cobalt, produits pétrochimiques, amines aromatiques et produits pharmaceutiques. En outre,
il mène des études épidémiologiques sur l'environnement des communautés exposées à des
polluants industriels ou à des matériaux de déchets dangereux, et participe à des recherches
méthodologiques de base liées à l'analyse de données longitudinales et à l'évaluation
quantitative des risques.
Dr Marsh compte plus de 200 publications dans les domaines de la biostatistique, de
l'épidémiologie professionnelle / environnementale, de l'évaluation quantitative des risques, de
l'informatique statistique et de l'évaluation des services de santé. Il est l’auteur principal des
progiciels informatiques OCMAP (Occupational Cohort Mortality Analysis Program), utilisés
comme outils d’analyse standard par plus de 150 institutions nationales et 40 institutions
étrangères impliquées dans la recherche en santé au travail, et RACER (Rapid Assessment and
Characterization of Environmental Risks). Dr Marsh a également mis au point le système
original de données sur la mortalité et la population (MPDS), un système de stockage et de
récupération des données du National Center for Health Statistics (NCHS) et du US Census
Bureau.
Dr Marsh est un membre actif de l’American College of Epidemiology, de l’American
Statistical Association, de la Biometric Society, de la Société internationale pour
l’épidémiologie environnementale, de la Société pour la recherche épidémiologique, de la
Société de la santé au travail et de l’environnement et de la Commission internationale de santé
au travail.

CV complet disponible :
http://www.cardnochemrisk.com/images/stories/resumes/MarshGary_Cardno_ChemRisk_Oct
_29_2018.pdf
5.2. Méthode de recherche
Utilisation de la méthode PRISMA pour la recherche de publication de Dr Gary M. Marsh.
# Database Keyword Date Nombre
#1 ScienceDirect Gary Marsh [Author] 01/03/2019 110
#2 ScienceDirect Cobalt AND Gary Marsh [Author] 01/03/2019 0
#3 Pubmed Gary Marsh [Author] 01/03/2019 96
#4 Pubmed (Gary Marsh [Auteur]) AND Cobalt 01/03/2019 12
On retient 9 publications sur les recherches de Dr Gary M. Marsh concernant le Cobalt :
[1]. Svartengren M, Bryngelsson IL, Marsh G, et al. Cancer Incidence among Hardmetal Production
Workers: The Swedish Cohort. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e365-e373.
doi:10.1097/JOM.0000000000001185.
[2]. Marsh GM, Buchanich JM, Zimmerman S, Liu Y, Balmert LC, Graves J. Mortality Among Hardmetal
Production Workers: Pooled Analysis of Cohort Data From an International Investigation. J Occup
Environ Med. 2017;59(12):e342-e364. doi:10.1097/jom.0000000000001151.
[3]. Zimmerman S, Bryngelsson I-L, Westberg H, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers:
Swedish Measurement Data and Exposure Assessment. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e327-e341.
doi:10.1097/jom.0000000000001147.
[4]. Marsh GM, Buchanich JM, Zimmerman S, et al. Mortality among Hardmetal Production Workers: US
Cohort and Nested Case-Control Studies. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e306-e326.
doi:10.1097/JOM.0000000000001075.
[5]. Morfeld P, Groß JV, Erren TC, et al. Mortality among Hardmetal Production Workers: German
Historical Cohort Study. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e288-e296.
doi:10.1097/JOM.0000000000001061.
[6]. Cherrie JW, Zimmerman S, Yong M, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers: The
Swedish Cohort. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e342-e364. doi:10.1097/jom.0000000000001151.
[7]. Buchanich JM, Esmen NA, Marsh GM, Sleeuwenhoek AJ, Zimmerman S, Kennedy KJ. Mortality
Among Hardmetal Production Workers : Occupational Exposures. J Occup Environ Med.
2017;59(12):e297-e305. doi:10.1097/jom.0000000000001068.
[8]. Cowie H, Esmen NA, Sleeuwenhoek A, et al. Mortality Among Hardmetal Production Workers: UK
Cohort and Nested Case–Control Studies. J Occup Environ Med. 2017;59(12):e275-e281.
doi:10.1097/jom.0000000000001036.
[9]. Wallner P, Kundi M, Moshammer H, Zimmerman SD, Buchanich JM, Marsh GM. Mortality Among
Hardmetal Production Workers: A Retrospective Cohort Study in the Austrian Hardmetal Industry. J
Occup Environ Med. 2017;59(12):e282-e287. doi:10.1097/JOM.0000000000001046.
5.3. Son travail
Le travail du Dr Gary Marsh concerne principalement l’exposition des travailleurs à des
produits dangereux. Les données du Cobalt se retrouve principalement dans un groupe de
publication sur : Mortalité chez les travailleurs de la production de métaux durs, 2017 [2-
8].

Objectifs : À partir d'une analyse regroupée des données d'une étude internationale, évaluer la mortalité
totale et la mortalité par cause spécifique chez les travailleurs de la production de métaux durs, en
mettant l'accent sur le cancer du poumon.
Méthodes : Les membres de l'étude étaient 32 354 travailleurs de trois entreprises et de 17 sites de
fabrication dans cinq pays. Nous avons calculé des ratios de mortalité normalisés et évalué la réponse
expo-assurée au moyen d'une analyse de régression du risque relatif.
Résultats : Chez les travailleurs à long terme, nous avons observé des déficits globaux ou de légers
excès dans les décès pour la mortalité totale, tous les cancers et le cancer du poumon et nous n'avons
trouvé aucune preuve d'une relation exposition-réponse pour le cancer du poumon.
Conclusions : Nous n'avons trouvé aucune preuve que la durée, l'intensité moyenne ou l'exposition
cumulative au tungstène, au cobalt ou au nickel, aux niveaux observés chez les travailleurs examinés,
augmentent les risques de mortalité par cancer du poumon. De plus, nous n'avons trouvé aucune preuve
que le travail dans ces établissements augmentait les risques de mortalité liés à d'autres causes de décès.
Etude plus approfondie sur l’analyse des critères d’expositions professionnelles [8] :
Objectif : Générer des estimations quantitatives de l'exposition à utiliser dans des études
rétrospectives de mortalité de cohortes professionnelles de l'industrie des métaux durs.
Méthodes : Des matrices d'exposition en emploi (JEM) ont été construites pour le cobalt, le
tungsten et le nickel au cours de la période allant de 1952 à 2014. Les JEM étaient constitués
de catégories d'emplois, fondées sur les titres d'emploi et les processus exécutés, et
d'estimations de l'exposition calculées à partir des mesures d'hygiène industrielle disponibles
dans l'entreprise.

Résultats : Des intervalles d'exposition d'un demi-ordre de grandeur ont été établis pour les
trois agents. Huit catégories d'emploi présentaient des tendances temporelles à la baisse
significatives pour l'exposition au cobalt.
Aucune tendance temporelle significative n'a été détectée pour les expositions au tungstène ou
au nickel.
Conclusions : Les niveaux d'exposition exploités dans le cadre de cette étude étaient semblables
ou inférieurs à ceux signalés précédemment pour l'industrie des métaux durs au cours de la
période d'étude de 1952 à 2014.
Le Dr Gary et l’équipe d’épidémiologistes ont également étudié, en 2017, l’incidence du cancer
chez 3713 travailleurs de 3 usines entre 1958 et 2011[1]. Les mesures de l'exposition n'ont
jamais été exposées : la durée, les concentrations cumulatives et moyennes de cobalt.
L'incidence de tous les néoplasmes malins a augmenté dans une usine, mais le Standardized
Incidence Ratio (SIR) était de 0,96 pour tous les travailleurs. L'incidence du cancer du poumon
a augmenté chez tous les travailleurs, SIR 1,38 (1,01 à 1,85). L'incidence du cancer du poumon
a été associée à une durée d'emploi plus courte et n'a montré aucune relation exposition-réponse.
L'incidence du cancer de la peau a diminué. L'augmentation de l'incidence du cancer des lèvres
observée dans l'une des usines de production pourrait être liée à l'intensité du diagnostic.
L'incidence du cancer du poumon n'a montré aucune corrélation avec l'exposition au cobalt
d'après une comparaison interne. L'augmentation du SIR pour tous les travailleurs pourrait être
associée à d'autres facteurs.
6. Commentaires des acteurs du secteurs
A noter que REACH n’est pas responsable de la véracité des informations contenues dans la
table. Il s’agit d’un document résumant les consultations publiques des différentes sociétés et
organisation.
Le résumé ci-après porte sur l’analyse de 313 commentaires d’acteurs industriels,
universitaires, laboratoires ou organismes.
➢ Pas ou très peu de solutions de remplacement
➢ Observation de plusieurs commentaires « copié-collé » posté dans différents pays 139
à 147
➢ Plusieurs sources souhaitent confirmer uniquement la partie inhalée des sels de cobalt

➢ PubMed pour « Toxicity » AND « human » AND « Cobalt » possède 1062 résultats. Le
cobalt a été plus étudié que n’importe quel autre matériau dans le médical
➢ Le cobalt sous forme de sel (Co Sulfate, Co dichloride, Co Dinitrate, Co acetate)
possède des résultats négatifs lorsque le produit est inhalé mais aucune incidence quand
le produit est solide.
➢ Quelques commentaires confirment la position de REACH mais aucune justification ni
base, souvent des commentaires anonymes tel que le 68, 76,132 ou le 7
➢ L’utilisation de deux solutions ont servi à l’ensemble des tests Chlorure de Cobalt et le
Carbonite de Cobalt. Ces composés ne sont pas utilisés dans les dispositifs médicaux
➢ Les industriels du dispositif médical demandent l’exclusion sous la forme solide de la
classification
➢ La IARC (International Agency for Research on Cancer ne sont pas classable pour
risque cancéreux [IARC 1999]. L’utilisation long terme du Cobalt n’a montré aucun
risque de cancer
➢ Les propriétés du Cobalt pour la résistance et l’usure en font le matériau parfait. Le
Titane ne peut être un substitut.
➢ Le rapport de la SSINA (Speciality Steel Industry of Nort America) explique qu’aucun
substitut n’est envisageable
➢ Depuis l’utilisation long terme du cobalt dans l’organisme aucune étude ne mentionne
de lien avec le classement CMR
➢ Le Cobalt médical répond aux exigences des directives Européenne et International en
terme de biocompatibilité, cytotoxicité et génotoxicité.
➢ Le Cobalt est utilisé dans de nombreuses applications la CDI les énonce (Alliages,
Automobile, Batteries, Catalyseurs, Chimie, l’électronique, matériaux, magnets,
medical devices, en pharmacie, les pigments, Inox, les traitements de surfaces).
➢ Plusieurs entreprise demande d’aller plus loin dans l’examen du dossier
➢ Certain industriel déplore un unique test d’inhalation applicable à toutes les autres
formes de contaminations possible
➢ Produits sont utilisés dans des systèmes de catalyse
➢ Sandvik annonce qu’après 50 ans de R&D ils n’ont trouvé aucune alternative au Cobalt
pour la fabrication d’outils de coupe et d’outils de minage
➢ Plusieurs fabricants de matières premières évoquent que le Cobalt n’est pas remplaçable
dans leur processus de fabrication et est plus vu comme une impureté
➢ Des entreprises signalent qu’il faut faire une différence entre le composé seul ou allié
avec d’autres métaux
➢ Engendre des coûts supplémentaires
➢ La compétitivité des entreprises Européennes sera impactée largement
➢ Certaines études n’ont pas été prise en compte dans l’analyse du dossier (N°2)
➢ Certaines sociétés ont réalisé des rapports de 25 ans ne montrant aucun cas de cancer
contracté
➢ Certaines sociétés dénoncent les conditions de tests notamment sur l’inhalation qui est
très largement supérieur aux conditions réelles d’exploitation du Chlorure de Cobalt
➢ Engendrera un coût supplémentaire dans la production de poudre métallique pour la
fabrication additive notamment
➢ Il s’agit majoritairement d’entreprise utilisant les bains de Cobalt (Chlorure de Cobalt
ou Carbonite de Cobalt)
➢ Certaines sociétés montrent que des études sur la biocompatibilité sont en contradiction
avec la décision de REACH et ne la comprenne pas

➢ Les études ont pris en compte des travailleurs exposés à la fois au WCCo, Tungstène et
Nickel
➢ Certains facteurs n’ont pas été pris en compte tel que l’environnement et le fait que
certains travailleurs ayant eu des cancers de la langue fumaient
➢ Certaines entreprises dénoncent les trop faibles preuves scientifiques et les contours des
études
➢ Cobalt est utilisé dans les batteries
➢ Le cobalt est ajouté pour faire fondre le fer dans les hauts fourneaux
➢ Beaucoup d’entreprise dénonce le fait que les composés ont été testé par inhalation et
sont donc différents d’un contact solide
➢ Beaucoup parle d’un impact négatif sur l’industrie de l’inox car le Cobalt est une
impureté dans l’alliage
7. Complément d’information
7.1. La biocompatibilité
La biocompatibilité est la compatibilité entre un matériau et les tissus biologiques. Cela repose
sur l’interaction et l’acceptation de l’hôte.
La biocompatibilité se traduit par :
- L’absence de toxicité du matériau.
- L’absence de dégradation du matériau.
L’objectif d’un Dispositif Médical est de remplir une fonction spécifique pour une
réponse/tolérance approprié de l’hôte. Le cahier des charges d’un matériau biocompatible :
- Être stable dans son site d’implantation
- Posséder une rugosité et une porosité bien contrôlées
- Être facilement stérilisable
- Avoir des propriétés mécaniques contrôlées
- Ne pas entrainer de rejet immunitaire, ni de réaction inflammatoire.
Le scénario de la formation tissulaire sur un dispositif biocompatible :
Il est possible de considérer 2 types de bio intégration :

- Implant toléré = tissus d’accueil séparés de l’implant par une membrane fibreuse.
- Implant intégré = tissus d’accueil vivent avec l’implant, adhésion sur la surface voire
une participation à la résorption.
Lors du développement d’un dispositif médical, il est important de savoir que les matériaux
subissent une évaluation de leur biocompatibilité avant toutes mises sur le marché. Une norme
internationale doit être suivi, la norme ISO 10993-1 :
➢ ISO 10993-1 2010 - Évaluation biologique des dispositifs médicaux - partie 1 évaluation
et essais au sein d'un processus de gestion des risques
Cette norme classe les dispositifs médicaux selon plusieurs critères :
• La nature du contact :
o Contact d’une surface (peau, muqueuses, surfaces lésées ou endommagées)
o Communiquant avec l’extérieur (indirect avec le circuit sanguin,
tissus/os/dentine, circulation sanguine)
o Dispositifs implantables : os/tissus, sang,
• La durée du contact :
o Exposition limitée : < 24h
o Exposition prolongée : 24h < X < 30 jours
o Contact permanent : long terme au-delà de 30 jours.
Selon ces critères il y a plus ou moins d’effet biologique à prendre en considération.

Comme on a pu le voir lors de l’étude de la littérature, il n’y a pas de matériau idéal. Il est
important de considérer le rapport bénéfice-risque pour chaque dispositif.

7.2. Le relargage de particules
Le relargage de particules/d’ions se produit lors du vieillissement d’un dispositif. Plusieurs
facteurs de détérioration peuvent entrer en considération : le matériau, la conception, le procédé
de fabrication, la mise en place, les conditions post-opératoires et le patient en lui-même.
Le relargage de particules/d’ions fait suite à une corrosion ou une usure du matériau. La
corrosion est un processus chimique ou électrochimique par lequel un métal est attaqué par des
agent naturel, ce qui entraine une dissolution partielle ou complète, la détérioration ou
l’affaiblissement d’une substance solide. Les états énergétiques supérieurs du métal atteignent
l’équilibre en se transformant en constituant tels que le minerai naturel, qui ont des états
énergétiques inférieurs. Au fur et à mesure que le métal se dégrade les particules libérées
déclenchent des réactions inflammatoires aigües et chroniques ou encore des nécroses.
Lors d’un relargage de particules, celles-ci peuvent se retrouver dans le sang, le plasma, l’urine.
Il y a deux catégories de corrosion :
➢ La corrosion uniforme ou généralisée : même vitesse de corrosion en tous points du
métal ce qui entraine une diminution régulière de l’épaisseur. Peut-être identifié
facilement par une grande différence de masse.
➢ La corrosion localisée :
o La corrosion par piqûre : peut se produire sur un matériau avec une couche
d’oxyde. Une rupture locale de zone passivée entraine la formation d’une anode.
La couche d’oxyde devient une cathode et le matériau nu est une anode
entrainant une hydrolyse cation. Plus le potentiel d’un alliage est élevé moins il
peut être corrodé. Pour des implants permanents, il est essentiel que le potentiel
de celui-ci soit élevé.
o La corrosion caverneuse : Liée à une ouverture étroite entre 2 surfaces. Il se
traduit par une différence d’accessibilité d’oxygène et/ou d’autre élément
chimique entre 2 parties d’une structure. Cela crée une pile de corrosion. Peut

se produire avec des dispositifs en articulation pince, au niveau des tiges de
prothèse de hanche ou encore à la jonction vis/plaque et os/plaque.
o La corrosion galvanique : formation d’une pile électrochimique entre deux
métaux. Une des formes de corrosion les plus fréquentes en milieu aqueux. Il
faut éviter de mettre en contact 2 matériaux avec un potentiel très différent. Peut
se présenter dans le cas de restauration dentaire, si utilisation de 2 matériaux
différents.
o La corrosion intergranulaire : une attaque sélective aux joints de grains. L'alliage
se désagrège et perd toutes ses propriétés mécaniques. Ce type de corrosion peut
être dû soit à la présence d'impuretés dans le joint, soit à l'enrichissement (ou
l'appauvrissement) local en l'un des constituants. Peut se produire à la suite d’un
traitement thermique.
o La corrosion-érosion : une réaction électrochimique et d'un enlèvement
mécanique de matière. Elle a souvent lieu sur des métaux exposés à l'écoulement
rapide d'un fluide. La contrainte de cisaillement entre les fluides et le matériau
empêche la repassivation de surface.

o La corrosion sous-contrainte : action commune d’une corrosion et d’une
contrainte mécanique. Pour un grand nombre de matériau même passivable. Le
film protecteur se rompt localement sous la contrainte (phase d’amorçage)
entrainant une corrosion localisée (phase de propagation)
o La fatigue-corrosion : comme pour la corrosion sous-contrainte, mais avec une
sollicitation cyclique. La rupture peut intervenir même si la contrainte appliquée
est très inférieure à la résistance mécanique attendue. Diminution de la limite
d’endurance en milieu corrosif. Pour pallier au problème, des traitements de
surface peuvent être nécessaire.
o La corrosion-frottement : corrosion au niveau du contact de deux surfaces
métalliques en mouvement relatif l'une par rapport à l'autre.
L’usure des matériaux, dans une articulation, est liée au coefficient de
frottement qui varie selon les matériaux. Les facteurs sont les suivants :
▪ La nature des matériaux en contact
▪ La surface en contact
▪ Le niveau et la répartition des efforts
▪ L’activité du patient

Frottement
Plasticité de
surface
Usure
Effet mécanique +
milieu bioogique
Formation de
débris
Modification de la
géométrie
Infection /
Ostéolyse

8. Conclusion du rapport
8.1. Conclusion générale
Les études de relargages ont été réalisé notamment en réponse aux implants de hanche
métal/métal ASR de Depuy. Ces implants ont fait l’objet de rappel et les patients implantés sont
sous-surveillance. La littérature est claire aucun fait de cancer n’est lié au matériau. La
dégradation est liée aux inflammations générées par les particules libérées par la corrosion entre
le contact métal/métal.
La quantité relarguée annuellement par les prothèses dentaires est nettement inférieur aux
quantités ingérées naturellement dans l’alimentation. A noter que la vitamine B12 contient du
Cobalt.
L’ensemble des études montre qu’il n’y a aucun risque à l’implantation comme à l’utilisation
de Cobalt dans les dispositifs médicaux. Tous les matériaux médicaux et dentaires relargues
des particules.
Le risque de cancer se situe lors de l’inhalation pendant l’utilisation des sels de Cobalt utilisés
dans le traitement de la matière première ou le traitement de surface des outils de coupes. Bien
qu’aujourd’hui les données sont trop faibles pour pouvoir conclure.
8.2. Le plan de traitement
Privilégiez une continuité des matériaux avec ceux déjà présent en bouche pour éviter les effets
électrochimiques.
8.3. Comment se protéger ?
Dans l’ensemble des métiers, le travail sur les matériaux nécessite de prendre quelques
précautions, que cela soit les poudres de ciment dans la construction, les composites dans
l’aéronautique ou les poussières de céramique ou de métal dans les laboratoires dentaires.
« La précaution vise les risques dont ni l'ampleur ni la probabilité d'occurrence ne peuvent être
calculés avec certitude, compte tenu des connaissances du moment. »
Dans les laboratoires, il est conseillé d’effectuer vos travaux dans des pièces comportant un
système d’aspiration performant et de porter des équipements de protection individuel (Masque,
lunette, blouse).
(Chez SLS France nous avons fait le choix d’investir dans des équipements de protection haut
de gamme afin de limiter au maximum les risques de notre personnel. La zone est interdite sans
port d’EPI.)

9. Annexe
Article 2
Caravaggi P, Liverani E, Leardini A, et al.
CoCr porous scaffolds manufactured via selective laser melting in orthopedics: Topographical,
mechanical, and biological characterization.
J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater. 2019
Over the last decade, advances in additive manufacturing have allowed to obtain complex 3D porous lattice in
materials suitable for orthopedic applications. Whereas 3D-melted titanium alloys have been extensively
investigated, little is the current knowledge on the feasibility of bone replicating CoCr porous scaffolds
manufactured via selective laser melting (SLM). Moreover, the effect of topography on bone cells viability and
proliferation has not been fully explored yet. Small cylindrical porous lattices were modelled from micro-CT
images of human trabecular bone, and from the repetition of spherical-hollow and body-centered cubic unit
cells and manufactured via SLM from CoCr powder. Macro and micro-characterization of the porous samples
were assessed using optical microscope, micro-CT, and SEM. The scaffolds mechanical properties, measured
via ISO testing, compared well with those of the human bone. Osteoblast-like cells proliferation and viability
were assessed in vitro and compared to those cultured on a standard nonporous implantto-bone interface,
showing steady increase on all geometries over time. SEM analysis confirmed the quality of cells morphology,
spread, and organization on all lattices. The SLM process appeared not to alter the biocompatibility of CoCr;
however, 15–100 μm irregularities and macroalterations were observed in the porous scaffolds with respect to
the 3D nominal models.
Etudes permettant de montrer la possibilité de fabrication des treillis poreux par méthode additive et que cela
n’altère pas la biocompatibilité du CoCr ainsi que l’ostéointégration.
(Texte intéressant pour le PR0030-Str. Tb)
Article 8
Su Y, Luo C, Zhang Z, et al.
Bioinspired surface functionalization of metallic biomaterials.
J Mech Behav Biomed Mater. 2018
Metallic biomaterials are widely used for clinical applications because of their excellent mechanical properties
and good durability. In order to provide essential biofunctionalities, surface functionalization is of particular
interest and requirement in the development of high-performance metallic implants. Inspired by the functional
surface of natural biological systems, many new designs and conceptions have recently emerged to create
multifunctional surfaces with great potential for biomedical applications. This review firstly introduces the
metallic biomaterials, important surface properties, and then elaborates some strategies on achieving the
bioinspired surface functionalization for metallic biomaterials.
Etude portant sur les traitements de surface permettant de garder des propriétés biologiques similaire pour une
meilleure intégration des implant
Article 12
Asri RIM, Harun WSW, Samykano M, et al.
Corrosion and surface modification on biocompatible metals: A review.
Mater Sci Eng C. 2017
Corrosion prevention in biomaterials has become crucial particularly to overcome inflammation and allergic
reactions caused by the biomaterials' implants towards the human body. When these metal implants contacted
with fluidic environments such as bloodstream and tissue of the body, most of them became mutually highly
antagonistic and subsequently promotes corrosion. Biocompatible implants are typically made up of metallic,
ceramic, composite and polymers. The present paper specifically focuses on biocompatible metals which
favorably used as implants such as 316L stainless steel, cobalt-chromium-molybdenum, pure titanium and
titanium-based alloys. This article also takes a close look at the effect of corrosion towards the implant and
human body and the mechanism to improve it. Due to this corrosion delinquent, several surface modification

techniques have been used to improve the corrosion behavior of biocompatible metals such as deposition of the
coating, development of passivation oxide layer and ion beam surface modification. Apart from that, surface
texturing methods such as plasma spraying, chemical etching, blasting, electropolishing, and laser treatment
which used to improve corrosion behavior are also discussed in detail. Introduction of surface modifications to
biocompatible metals is considered as a “best solution” so far to enhanced corrosion resistance performance;
besides achieving superior biocompatibility and promoting osseointegration of biocompatible metals and alloys.
Ces alliages métalliques sont encore sujets à la corrosion dans certains environnements. Les différents types de
corrosion se produisent dans l'implant provoque un excès d'ions métalliques libérés dans l'environnement. En
fonction de sur la quantité nécessaire d'oligo-éléments dans l'organisme, l'excès d'oligo-éléments l'ion libéré
s'avère toxique ou dangereux pour l'organisme. Cette situation entraîne d'importantes des problèmes de santé
pour les patients utilisant l'implant
Les ions métalliques rejetées par les bioimplants ont causé non seulement de graves types d'infection, mais aussi
d'autres problèmes de santé chez les patients. Système du corps humain soumis à des changements inhabituels
de température et du pH Couplé à la présence d'éléments corrosifs comme l'ion hydrogène (H+), l'oxygène
dissous, les radicaux libres (O2, O-), les composés sulfurés (S2-), et l'ion chlorure (Cl-) dans le corps en outre
affecte les implants et par conséquent les réactions tissulaires indésirables Les acides aminés qui constituent les
protéines dans les tissus et les liquides de l'organisme ont tendance à accélérer les réactions chimiques en
augmentant la quantité acido-basique dans les fluides corporels qui augmentent encore la vitesse de corrosion
la surface des modifications sont nécessaires pour surmonter le problème de la corrosion Dans cette revue, un
résumé de la modification de surface couramment mise en évidence comme le dépôt du revêtement, le
développement de la passivation, etc. Couche d'oxyde, modification de la surface du faisceau d'ions et
texturation de la surface telles que l'implantation ionique, la pulvérisation de plasma de titane (TPS), l'injection
d'acide gravure à l'eau-forte, grenaillage, sablage à l'acide gravé (SLA), anodisation, l'électropolissage et la
fusion laser.
Article 15
Chieng LO, Ghobrial GM, Wang MY, Tahal D, Madhavan K.
Metals in Spine.
World Neurosurg. 2017
Comparaisons de différents alliages de métal dans le cadre des implants vertébraux :
Stainless Steel, Titanium, Cobalt Chrome, nitinol, Tantalium.
Comparaison sur différents points :
Fatigue/Breakage, Elasticity/Hardness, notch effect, Corrosion, MRI Artefacts.
Intéressant pour « understanding of the different types of implant materials and their precise application to work
in concert with various surgical interventions. »
Peut servir pour l’analyse de substances de substitution.
Corrosion, wear, or failure of alloys inside the body results in free particulate matter or debris of the metals
composing the alloy. Different metals have different effects on living tissues, but the debris may result in a
general inflammatory reaction.
Article 16
Kim EC, Kim MK, Leesungbok R, Lee SW, Ahn SJ.
Co–Cr dental alloys induces cytotoxicity and inflammatory responses via activation of
Nrf2/antioxidant signaling pathways in human gingival fibroblasts and osteoblasts.
Dent Mater. 2016
Objective. Although cobalt–chromium (Co–Cr) dental alloys are routinely used in prosthodontics, the
biocompatibility of Co–Cr alloys is controversial. The aims of the present study were to investigate the effects
of Co–Cr alloys on human gingival fibroblasts (HGF) andosteoblasts in an in vitro model as well as their
potential molecular mechanisms, focusingon NF-E2-related factor 2 (Nrf2) pathways.

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