Dopamine : une molécule de choix pour l’immobilisation de polymères sur des substrats à base de titane : application à l’élaboration de surfaces "intelligentes" et à la fonctionnalisation de stents métalliques

Dopamine : a powerful toolbox for the grafting of polymers onto titanium based materials : design of "smart" surfaces and metallic stents

• Auteur / Autrice : William Laure
• Direction : Patrice Woisel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Molécules et matière condensée
• Date : Soutenance le 28/11/2014
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMET - Unité Matériaux et Transformations

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prothèses internes

Mouillage (chimie des surfaces)

Chimie click

Polymères

Dopamine

Fonctionnalisation des surfaces (chimie)

Titane -- Alliages

Mots clés libres

Stents métalliques

Résumé

Le contrôle des propriétés physico-chimiques de surfaces des matériaux à base de titane est souvent requis pour améliorer leurs performances, leur activité biologique ou encore pour concevoir de nouveaux matériaux intelligents. Dans ce contexte, le greffage de (macro)molécules à propriétés spécifiques est une solution pertinente pour élaborer des matériaux stimulables aux propriétés physico-chimiques modulables. Dans ce travail de thèse, nous avons conçu plusieurs plateformes de fonctionnalisation du titane en exploitant les propriétés adhésives du motif catéchol combinées au concept de chimie « click » afin d’immobiliser des polymères fonctionnels préparés par polymérisation radicalaire contrôlée. Ainsi, des surfaces de titane recyclables à la mouillabilité programmable sur demande et des matériaux stimulables par la température ou par rayonnement ultra-violet ont pu être élaborés. Enfin, les propriétés adhésives de la polydopamine ont été exploitées pour concevoir une nouvelle génération de stent « actif » utilisé en chirurgie cardiovasculaire pour lutter contre le phénomène de resténose intra-stent.

The control of physico-chemical properties of titanium based materials is frequently needed with the aim of enhancing their capabilities, their biological activity or to design new « smart » materials. In this context, tethering of specific (macro)molecules seems to be a relevant method to develop stimuli responsive materials with predictable or commutable physico-chemical properties. In this work, we have elaborated numerous platforms for the functionalization of titanium surfaces by a combination of catechol adhesives properties and very efficient coupling reactions in order to graft functional polymers prepared by controlled radical polymerization. This approach allowed us to create reusable titanium surfaces with programmable wettability and materials capable of responding to external stimuli such as temperature or UV light. Finally, versatile polydopamine coating has been used to design a new generation of drug eluting stent which might be employed in cardiovascular surgery to struggle against in-stent restenosis.