Contributions à l’amélioration et l’élaboration de biomateriaux dédiés à la hernie diaphragmatique congénitale

Contributions to the improvement and elaboration of biomaterials dedicated to the congenital diaphragmatic hernia

• Auteur / Autrice : Isabelle Lacreuse
• Direction : Joseph Hemmerlé, Benoît Frisch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 02/07/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Guy Schlatter
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Estelle Aubry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Fourcade, Jean Bréaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomatériaux

Polytétrafluoréthylène

Hernie diaphragmatique

Mots clés libres

Hernie diaphragmatique congénitale

E-PTFE

Polydopamine

TPU

Prothèse

Diaphragmatic hernia

E-PTFE

Polydopamine

TPU

Résumé

La hernie diaphragmatique congénitale se définit par la présence d’un défect postérolatéral du muscle diaphragmatique. Sa prise en charge est chirurgicale par interposition d’une prothèse dans les formes les plus graves. La prothèse idéale n’existe pas et nous l’avons prouvé par l’analyse d’explants montrant une colonisation non satisfaisante. De même les tests mécaniques réalisés sur les prothèses les plus couramment utilisées montrent des propriétés inadaptées dans cette indication. Nous avons pu développer deux axes prometteurs :- La fonctionnalisation par la polydopamine du Tétrafluoroethylène expansé améliore les propriétés biologiques de la prothèse sans altérer sa structure.- Nous avons su développer un matériau innovant, biface dont les propriétés mécaniques répondent au cahier des charges d’une prothèse diaphragmatique implantée en période néonatale par une meilleure élasticité. Par ailleurs, les premiers tests in vitro montrent une colonisation importante du matériau in vitro avec une meilleure adhésion cellulaire au sein de sa trame. Ces éléments nous poussent à poursuivre les investigations vers des tests complémentaires pour aller vers un matériau brevetable.

Congenital diaphragmatic hernia is defined by the presence of posterolateral dysfunction of the diaphragmatic muscle. Its management is surgical by interposition of a prosthesis in the most serious forms. The ideal prosthesis does not exist and we have proved it by explant analysis showing unsatisfactory colonization. Similarly, the mechanical tests performed on the most commonly used prostheses show properties that are unsuitable for this indication. We have been able to develop two promising areas : the functionalization with polydopamine of expanded tetrafluoroethylene improves the biological properties of the prosthesis without altering its structure. We have developed an innovative material, whose mechanical properties meet the specifications of a diaphragmatic prosthesis implanted in the neonatal period by a better elasticity. In addition, the first in vitro tests show a significant colonization of the material in vitro with better cell adhesion within its frame. These elements push us to continue the investigations towards additional tests to go towards a patentable material.