Films minces de dioxyde de titane déposés sur titane par mocvd : microstructure et biocomptabilité

par Simona Andreia Jacota Popescu

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Alain Gleizes et de Ioana Demetrescu.

Soutenue en 2008

à Toulouse, INPT en cotutelle avec Bucarest, Université politehnica .

mots clés

• Dépôt en phase vapeur par organométalliques
• Titane -- Biocompatibilité
• Oxyde de titane -- Biocompatibilité

Résumé

Des films de TiO2 variant par le teneur relative en anatase et en rutile, par la rugosité, par la mouillabilité, par la morphologie de section transverse ont été déposés sur des plaquettes de titane par MOCVD à basse pression. Du titane oxydé par anodisation ou par explosion à l'air a aussi été préparé. La capacité des dépôts à protéger le titane contre la corrosion par un fluide biologique simulé s'est avérée supérieure à celle de l'oxyde naturel. Le comportement des fibroblastes et d'ostéoblastes (morphologie, adhérence, prolifération, rejet d'implant) cultivés sur différents dépôts a été évalué par une série de tests (libération du LDH, expression de fibronectine, d'intégrine, d'actine, de tubuline, détection de BrDU, Ki67, PCNA, activité des MMP). Les observations sont discutées en fonction des caractéristiques structurales et physico-chimiques des dépôts. Schématiquement, les meilleurs résultats sont obtenus sur des surfaces modérément rugueuses et modérément hydrophiles

Titre traduit

Titanium dioxyde thin films grown on titanium by mocvd : microstructure and biocomptability

Résumé

TiO2 films with different relative amounts of anatase and rutile, surface roughnesses, wettabilities and cross-sectional morphologies were grown on titanium plaquettes by low-pressure MOCVD. Plaquettes of titanium oxidized by anodization and plaquettes of titanium naturally oxidized on exposition to ambient air were also prepared. The deposited oxide films were found more able to protect subjacent titanium against corrosion by a simulated body fluid than the naturally formed oxide. The behaviour of fibroblasts and osteoblasts (morphology, adhesion, proliferation, implant rejection) cultured on different films was assessed through a series of biological tests (LDH release, expression of fibronectine, integrin, actin, tubulin, detection of BrdU, Ki67, PCNA, activity of MMP's). The results are discussed in function of the structural and physico-chemical features of the films. To make it short, the best results were obtained with moderately rough and moderately hydrophilic surfaces