Electrospinning du chitosan pour l’élaboration de réseaux de nanofibres à activités antibactérienne et antithrombotique

Electrospinning of antibacterial and anti-thrombotic chitosan based nanofibrous web

• Auteur / Autrice : Safa Ouerghemmi
• Direction : Bernard Martel, Nicolas Blanchemain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Molécules et matière condensée
• Date : Soutenance le 14/12/2016
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMET - Unité Matériaux et Transformations

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomatériaux

Sulfonates

Anticoagulants

Antibactériens

Effet retard

Cyclodextrines

Chitosane

Nanofibres

Mots clés libres

Électrofilage

Résumé

Les biomatériaux sont très largement utilisés dans le soin de maladies, de brûlures ou de blessures. Ils sont utilisés sous la forme de dispositifs médicaux destinés à des applications extra ou intra corporelles : pansement, prothèses vasculaire, filet de réparation de hernie, ligament artificiel etc.. Ils se doivent donc notamment d’être biocompatibles et hémocompatibles, mais la recherche vise actuellement à leur apporter des propriétés bioactives supplémentaires (antibactérienne, anti inflammatoire, anti-thrombotique, régénérative etc.). Le chitosan (CHT) est un polymère cationique biosourcé couramment utilisé en tant que biomatériau pour ses propriétés biologiques intrinsèques (biocompatible, bio résorbable, antibactérien, hémostatique, pro-cicatrisant). Dans ce contexte, nous avons élaboré deux types de membranes bioactives (antibactérienne et anti thrombotique) constituées d’enchevêtrements de nanofibres (NFs) à base de chitosan grâce à la technologie innovante de l’electrospinning. Premièrement, des NF antibactériennes ont été élaborées par association du CHT avec un polymère anionique de cyclodextrine (PCD), molécule cage connue pour piéger puis libérer de façon ralentie des molécules bioactives. Deux types de NFs chargées en triclosan (TCL) choisi comme principe actif antibactérien ont été préparées : 1) par mélange homogène CHT+PCD/TCL, ou en structure cœur-peau avec [PCD/TCL] en cœur, et [CHT] en peau. Deuxièmement, des NFs à activité anti-thrombotiques ont été obtenues en modifiant chimiquement le CHT par des fonctions sulfonates qui ont apporté des propriétés anticoagulantes similaires à celles de l’héparine (heparin-like), suivi de l’étape d’électrofilage.

Biomaterials are designed to cure people suffering from chronic diseases or suffer injuries or burns. They are developed for intra or extra bodily applications (wound dressings, vascular prostheses, inguinal meshes artificial ligaments etc.). Thus, they must be biocompatible and hemocompatible at first, but research presently aims to give them additional properties (antibacterial, anti-thrombotic, regenerative). Chitosan (CHT) is a cationic biosourced polymer commonly used for these applications thanks to its intrinsic biological properties (biocompatible, bioresorbable, antibacterial, hemostatic, healing)In this context, we developed two kinds of bioactive membranes based on chitosan nanofibers by using the innovative electrospinning technology. Firtsly antibacterial NF have been obtaines by associating CHT with a anionic cyclodextrin polymer (PCD), known to trap and slowly release some bioactive compounds. Twotwo kinds of NFs loaded with triclosan (TCL) have been prepared: mixed CHT+PCD/TCL and core-sheath with PCD/TCL in core, and [CHT] as sheath. Secondly, antithrombotic NFs have been elaborated by chemically modifying CHT with sulfonate groups giving heparin-like properties to the NFs after electrospinning.