Contribution à la mise au point d'un biomatériau de comblement à base de hyaluronate pour la réparation du cartilage

par Cécile Amargier-Huin

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Edith Dellacherie.

Soutenue en 2005

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Différents dérivés du hyaluronate ont été préparés en fixant chimiquement sur le squelette polymère, d'une part des chaînes alkyle longues (12 carbones) et, d'autre part, du tétraéthylène glycol difonctionnel, par l'intermédiaire de liaisons ester. Ce travail avait pour but d'évaluer la capacité de ces dérivés de hyaluronate doublement modifiés à former des hydrogels stables en milieu aqueux, dans l'optique de les utiliser comme biomatériaux de comblement de lésions ostéochondrales. Les propriétés rhéologiques de ces dérivés ont ensuite été étudiées en régime semi-dilué. L'introduction de chaînes hydrophobes et de réticulant chimique sur le hyaluronate conduit à la formation d'un réseau polymère tridimensionnel stabilisé par les associations hydrophobes intermoléculaires et renforcé par l'existence d'une réticulation chimique. Après évaluation in vitro de ces matériaux, nous avons montré que, contrairement au hyaluronate natif, les dérivés doublement modifiés, inclus dans des matrices tridimensionnelles d'alginate de calcium, se libéraient prématurément de ces matrices. Dans ces conditions, leur effet sur prolifération cellulaire et sur la synthèse de protéoglycanes par les chondrocytes a donc été difficile à évaluer. Comme nouvelle approche pour obtenir des biomatériaux de comblement, nous avons entrepris de préparer des hydrogels rhéofluidifiants en solution saline, donc injectables, et porteurs de groupements photosensibles, susceptibles de former la réticulation chimique in situ sous l'influence de la lumière.

  • Titre traduit

    Hyaluronate-based biomaterials for cartilage repair


  • Résumé

    Various hyaluronate derivatives were prepared by covalent fixation of bath alkyl chains (12 carbons) and a difunctional tetraethyleneglycol onto the polysaccharide, via ester functions. The aim of this work was to evaluate the ability of these dually-modified hyaluronate derivatives to form hydrogels, stable in aqueous solution, that can be used as scaffolds for cartilage regeneration. The rheological properties of the derivatives in semi-dilute regime were studied. The dually- modified polysaccharide formed a three-dimensional network, stabilized by intermolecular hydrophobic iftteractions and reinforced by the chemical covalent crosslinks. After an in vitro evaluation of these materials, we demonstrated that, contrary to native hyaluronate, the dually-modified derivatives, embedded in three-dimensional matrices of calcium alginate, were rapidly released from these matrices. Ln these conditions, their effect on cell proliferation and proteoglycan syntheses by chondrocytes was consequently difficult to assess. As a new approach to 0btain scaffolds, we investigated the possibility to prepare injectable hydrogels, obtained from derivatives exhibiting a shear-thinning behavior in saline solution and modified with photo sensitive groups, which could form in situ a chemical crosslinking, after the stimulus action.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (165 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-161

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005 AMARGIER-HUIN C.
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