Thèse soutenue

Synthèse électrochimique et caractérisation de nanoparticules d'hydroxypatite, mise en charge de matrices extracellulaires d'hydrogel et leurs caractérisations mécaniques et biologiques.

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Auteur / Autrice : Sylvie Beaufils
Direction : Pierre Millet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : SGM - Sciences et Génie des Matériaux
Date : Soutenance le 27/08/2018
Etablissement(s) : Reims
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Numérique et de l’Ingénieur (Reims ; 2018-)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Ingénierie et Sciences des Matériaux (LISM - EA 4695) (Reims, Marne)
Equipe de recherche : Equipe Electrochimie-LISM
Jury : Président / Présidente : Pierre Weiss
Examinateurs / Examinatrices : Anne-Lise Daltin, Hélène Citterio-Bigot
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Attal, Ghislaine Bertrand

Mots clés

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Résumé

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Dans le but de réduire la morbidité et la durée d’hospitalisation, la médecine régénérative progresse de nos jours vers le développement de techniques chirurgicales moins invasives. Cette recherche en chirurgie mini-invasive a motivé le développement de matrices injectables pour l’ingénierie tissulaire osseuse. Ces matrices doivent aussi être capables de durcir une fois injectées in situ, acquérir la forme souhaitée ainsi que des propriétés mécaniques compatibles avec le tissu hôte qu’elles doivent réparer. De nombreux hydrogels sont déjà employés pour cette application mais aucun ne remplit complètement les propriétés requises. L’objectif de cette thèse est de développer de nouveaux substituts de greffe osseuse : des hydrogels à base de biopolymères associés à des cellules osseuses pour obtenir des greffons mi-synthétiques, mi-biologiques. Des nanoparticules de phosphates de calcium sont ajoutées pour améliorer les propriétés biologiques et mécaniques des hydrogels. L’hydroxyapatite, le phosphate de calcium choisi, est attrayante à cause de ses similitudes chimiques et structurales au constituent minéral de l’os humain. Le but de ce travail est de synthétiser des nanofils d’hydroxyapatite par la méthode template et des nanopoudres d’hydroxyapatite de taille contrôlée par sonoélectrochimie pulsée déphasée. Ensuite pour améliorer les propriétés intrinsèques des structures 3D, ces nanoparticules de phosphates de calcium seront insérées dans des matrices d’hydrogel synthétisées par le laboratoire d’ingénierie ostéo-articulaire et dentaire (LIOAD) de Nantes. Des mesures de coefficient de diffusion seront suivies par des tests de cytotoxicité et de biocompatibilité de ces matériaux. Des études en sous-cutané et après implantation en milieu osseux suivront.