Etude de biocompatibilité des films à base de COC en tant que matériaux implantables

par Mélisande Bernard

Thèse de doctorat en Pharmacotechnie et biopharmacie

Sous la direction de Najet Yagoubi.

Soutenue le 27-11-2018

à l'Université Paris-Saclay (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....) , en partenariat avec Matériaux et santé (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 1992-....) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (1970-2019) (établissement opérateur d'inscription) .

Le président du jury était Elias Fattal.

Le jury était composé de Najet Yagoubi, Elias Fattal, Véronique Migonney, Nicolas Blanchemain, Cédric Chauvierre, Emile Jubeli.

Les rapporteurs étaient Véronique Migonney, Nicolas Blanchemain.

mots clés

• Biocompatibilité
• Polymère
• Coc
• Dispositifs médicaux
• Vieilissement
• Biomatériaux
• Biocompatibilité
• Polymères en médecine
• Évaluation du risque

Résumé

L’objet de ce travail est l’étude de la biocompatibilité in vitro des matériaux à base de COC, afin d’évaluer leur potentiel de biomatériaux implantables.Cette évaluation est réalisée par le suivi de plusieurs paramètres : viabilité cellulaire/cytotoxicité, évaluation des phénomènes de stress oxydant, inflammatoires et hémocompatibilité. Une relation entre ces réponses biologiques et les propriétés physico chimiques des matériaux étudiés a été appréhendée.Les résultats montrent une bonne biocompatibilité des films testés avec un impact significatif de la présence des additifs (anti-oxydant et lubrifiant) sur les paramètres biologiques et physico-chimiques évalués.L’effet simulé du vieillissement biologique de ces matériaux sur leur biocompatibilité et leurs caractères physico-chimiques a également été étudié. Des conditions de pH et d’oxydation extrêmes, ainsi que le contact avec des macrophages pendant 1 mois, ont un effet sur la surface et sur l’interaction des films de COC avec l’environnement biologique sans compromettre leur biocompatbilité. La présence d’additifs a également eu un impact sur ces modifications.En suivant une logique de management du risque, la systématisation de l’ensemble des méthodes développées a permis d’obtenir une approche simplifiée et validée au sein du laboratoire, applicable à l’ensemble des matériaux naturels ou synthétiques susceptibles d’être utilisés dans la fabrication des DM implantables

mots clés

• Biocompatibility
• Polymer
• Coc
• Medical Device
• Aging

Titre traduit

Biocompatibility of COC used as implantable materials

Résumé

Abstract : The purpose of this work is the study of the in vitro biocompatibility of COC-based materials in order to evaluate their potential as implantable biomaterials.This evaluation is carried out by monitoring several parameters: cell viability / cytotoxicity, evaluation of oxidative stress, inflammatory reactions and hemocompatibility. A relationship between these biological responses and physicochemical properties of the studied materials has been apprehended.Results show a good biocompatibility of the tested films with a significant impact of the presence of additives (anti-oxidant and lubricant) on the evaluated biological and physicochemical parameters.The simulated effect of biological aging of these materials on their biocompatibility and physico-chemical characteristics has also been studied. Extreme pH and oxidation conditions, as well as contact with macrophages during 1 month, affect the surface and interaction of COC films with the biological environment without compromising their biocompatibility. The presence of additives also had an impact on these changes.Following a risk management logic, the systematization of the developed methods within the laboratory made it possible to obtain a simplified and validated approach, applicable to all natural or synthetic materials that could be used for manufacturing implantable medical devices.