Nanomatériaux microbicides à base d’oxydes métalliques : Mécanisme d’action et Procédés de mise en forme

Microbicidal nanomaterials based on metal oxides : Mechanism of action and shaping processes

• Auteur / Autrice : El-Habib Imroi
• Direction : Mamadou Traore, Salah Ramtani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 22/10/2024
• Etablissement(s) : Paris 13
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Propriétés Mécaniques et Thermodynamiques des Matériaux (....-2010)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Cassagnon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Bénédicte Romond, Alex Lemarchand, Christine Mielcarek, Rabah Azouani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Wilfrid Prellier, Damien Seyer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Agents anti-infectieux

Poly (epsilon-caprolactone)

Nanoparticules

Mots clés libres

Myéloméningocèle

Polycaprolactone

Patch à double couche

Myelomeningocele

Double-Layer patch

Polycaprolactone

Résumé

La myéloméningocèle (MMC) est une anomalie congénitale caractérisée par l’extériorisation du tissu médullaire et des méninges à travers des arcs vertébraux ouverts. L’exposition à l’environnement intra-utérin entraine une destruction progressive du tissu médullaire, engendrant des troubles neurologiques. Bien que la chirurgie fœtale permette de réduire les séquelles postnatales, une approche précoce et moins invasive améliorerait d’avantage le pronostic, tout en minimisant les risques materno-fœtaux. Plusieurs études ont proposé l'utilisation de patchs comme alternative à la réparation chirurgicale, afin d'espérer une couverture précoce du défaut et de réduire la durée de l'intervention chirurgicale. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail avec l’objectif de développer un patch biocompatible et biodégradable facilitant la réparation in utero de la myéloméningocèle. Ce patch doit être imperméable avec une face interne antiadhésive pour éviter son accolement au tissu médullaire, et une face externe bioactive pour favoriser la couverture tissulaire. La première étape a été de développer un patch imperméable, grâce à une conception à double couche, qui possède de bonnes propriétés mécaniques. Nous avons montré à travers les différentes techniques de caractérisations, la réussite du greffage du poly (styrène sulfonate de sodium) (polyNaSS) sur la face externe, et du polyéthylène glycol méthyl éther acrylate (PEG) sur la face interne connu pour ses propriétés antiadhésives. L’étude de la réponse biologique a montré que la présence du polyNaSS en surface favorise l’adhésion et la prolifération des fibroblastes L929. L’élaboration d’une face interne lisse a permis d’obtenir une surface antiadhésive, qui évitera une étape supplémentaire de fonctionnalisation. Enfin, l’étude de dégradation du patch dans un milieu simulant le liquide amniotique, nous a permis de comprendre son mécanisme et l’influence de la fonctionnalisation de surface sur sa cinétique, afin de prédire le comportement du patch in vivo.

Myelomeningocele (MMC) is a congenital defect of the spine characterized by meningeal and spinal cord protrusion through the open vertebral arches. As a result of exposure to the intrauterine environment, spinal cord tissue is progressively damaged, leading to neurological disorders. Although fetal surgery can reduce postnatal consequences, an early, less invasive approach would further improve the outcomes, and reduce maternal-fetal risks. Several studies have proposed the use of patches as an alternative to surgical repair, to achieve early coverage of the defect and reduce surgical time. The aim of this work is to develop a biocompatible, biodegradable patch to improve in utero MMC repair. This patch must be watertight, with an anti-adhesive internal surface to prevent adhesion to spinal cord tissue, and a bioactive external surface to promote tissue coverage. The first step was to develop a watertight patch based on a double-layer design, offering good mechanical properties. We demonstrated, through various characterization techniques, the successful grafting of poly (sodium styrene sulfonate) (polyNaSS) on the external side, and polyethylene glycol methyl ether acrylate (PEG) on the internal side, known for its anti-adhesive properties. A study of the biological response showed that the presence of polyNaSS on the surface promoted L929 fibroblasts adhesion and proliferation. The development of a smooth internal surface resulted in an anti-adhesive surface, saving an additional functionalization step. Finally, the study of patch degradation in a simulated amniotic fluid medium allowed us to understand its mechanism, and the influence of surface functionalization on its kinetics, in order to predict in vivo patch behaviors.