Thèse soutenue

Développement de revêtements bioactifs pour les biomatériaux : modulation des comportements cellulaires en fonction du microenvironnement physico-chimique et mécanique
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Auteur / Autrice : Fabien Gaudière
Direction : Hassane Atmani
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Rouen
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences et méthodes séparatives (Mont-Saint-Aignan (Seine-Maritime) ; 2000-...)

Résumé

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Ce travail s'inscrit dans le contexte de la fonctionnalisation de surfaces par la méthode "Layer-by-Layer" (LbL). Plus spécifiquement, il porte sur l'optimisation des surfaces de biomatériaux orthopédiques ou dentaires en proposant des revêtements biomimétiques pour le control du microenvironnement cellulaire favorisant l'ostéointégration. Notre choix s'est porté sur des films LbL biomimétiques composés de chondroïtine sulfate A (CSA) et de poly(L-lysine). Nos travaux s’organisent selon trois axes. Dans un premier temps, nous décrivons l’influence de la rigidité de substrats élastomères modèles de PDMS et de la chimie de surface, contrôlée par les films LbL, sur les comportements de préostéoblastes murins MC3T3-E1, à court, moyen et long terme. Après avoir étudié les propriétés mécaniques du substrat sous-jacent et caractérisé les propriétés physico-chimiques des films LbL au moyen de techniques d’analyses complémentaires (microscopie à épifluorescence, FTIR-ATR, AFM, QCM-D), nous démontrons une influence combinée de ces paramètres sur les principaux processus cellulaires (adhésion, prolifération et différenciation). Par la suite, nous avons étudié la réticulation de ces films par un agent réticulant naturel, la génipine. Après avoir étudié le mécanisme de réticulation de nos films par cet agent réticulant et son impact sur les propriétés physicochimiques et mécaniques des films, nous mettons en évidence leurs propriétés ostéoconductives, la génipine ayant structuré favorablement les architectures LbL. Enfin, nous explorons l’incorporation d’un polymère de β cyclodextrine au sein de l’architecture LbL, en vue de réaliser la vectorisation et le relargage de composés bioactifs à destination des cellules.