Bioadhésion sur surfaces métalliques modèles de biomatériaux à usage médical : influence de protéine sur le comportement de cellules du tissu osseux

Bioadhesion on model metallic surfaces of biomaterials for medical use : influence of proteins on the behavior of bone tissue cells

• Auteur / Autrice : Vincent Payet
• Direction : Philippe Marcus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique et chimie analytique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Fibronectine

Titane

Chrome

Préostéoblastes

Xps

Eqcm

Résumé

L'objectif de ce travail a été d'étudier i) le prétraitement de surfaces de Ti, Cr et Fe-17Cr par la fibronectine (Fn), protéine de la matrice extracellulaire impliquée dans l'adhésion cellulaire, et ii) son influence sur le comportement de préostéoblastes (MC3T3). L'adsorption de Fn à 37°C et pH 7,4 (tampon PBS) a été comparée à celle de l'albumine de sérum bovin (BSA), une protéine modèle. Les mesures par microbalance à quartz électrochimique (EQCM) montrent que les cinétiques d'adsorption de Fn (0,015 g/L) et BSA (0,020 g/L) sont similaires sur Ti et Cr. Un rinçage au PBS enlève ~20 % de la quantité initiale de Fn adsorbée ; après désorption, la quantité de Fn est similaire sur Ti et Cr (~1000 ng/cm2). La BSA s’adsorbe irréversiblement en plus grande quantité sur Ti (650 ng/cm2) que sur Cr (350 ng/cm2). La présence des protéines sur les surfaces a été chimiquement démontrée par spectroscopie de photoélectrons induits par rayons X (XPS). Les épaisseurs équivalentes de Fn et de BSA ne dépendent pas du matériau (~3 nm). En combinant EQCM et XPS, un modèle en îlots de protéine a été considéré (taux de recouvrement  et hauteur d'îlots h). La Fn s'adsorbe de façon similaire sur Ti (=60±10 % et h=17±5 nm) et Cr (=70±10 % et h=11±2 nm). L'adsorption de BSA diffère selon le matériau (=40±10 % et h=15±3 nm sur Ti ; =100±10 % et h=3±1 nm sur Cr). Les essais MTT et les dosages de la LDH montrent que l'adhésion à 2 h des MC3T3 est moins élevée sur Ti que sur Cr et Fe-17Cr. Le prétraitement des surfaces par la Fn (0,050 g/L) augmente l’adhésion sur Ti, diminue la prolifération cellulaire entre 2 h et 48 h sur Ti et l'augmente sur Fe-17Cr.