Développement d'hydrogels supramoléculaires médicaux à base d'acides aminés et de dipeptides en combinaison avec des nanomatériaux carbonés

Development of supramolecular medical hydrogels based on amino acids and dipeptides in combination with carbon nanomaterials

• Auteur / Autrice : Chloé Guilbaud-Chéreau
• Direction : Alberto Bianco, Cécilia Ménard-Moyon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie biologique et thérapeutique
• Date : Soutenance le 23/10/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie, immunopathologie et chimie thérapeutique (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Fouzia Boulmedais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Loïc Stefan
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Rachel Auzély-Velty, Catherine Le Visage

Mots clés

Mots clés contrôlés

Baclofène

Oxyde de graphène

Nanotubes

Autoassemblage

Hydrocolloïdes

Chimie pharmaceutique

Biochimie

Mots clés libres

Hydrogel

Acides aminés

Diphénylalanine

Auto-assemblage

Nanotubes de carbone

Oxyde de graphène

Relargage de médicaments

Double réseau

Baclofène

Hydrogel

Amino acids

Diphenylalanine

Self-assembly

Carbon nanotubes

Graphene oxide

Drug delivery

Double network

Baclofen

Résumé

Les hydrogels supramoléculaires à base d’acides aminés ou de petits peptides ont fait l'objet d'une grande attention ces dernières années pour diverses applications médicales grâce à leur biocompatibilité.Dans ce contexte, nous avons développé des gels supramoléculaires à base d’acides aminés aromatiques protégés par le groupement Fmoc et d’homologues de Boc-diphénylalanine. Nous avons étudié en détail la gélification des gels obtenus et leurs propriétés. Des nanotubes de carbone oxydés et de l’oxyde de graphène ont également été incorporés dans ces hydrogels et la chaleur générée par les nanomatériaux carbonés lors de l'irradiation dans le proche infrarouge a induit la libération d’acide L-ascorbique à un taux élevé.Nous avons essayé plusieurs stratégies de cross-linking pour améliorer les propriétés mécaniques des gels supramoléculaires. Comma alternative, des gels à double réseau ont été développés par introduction de polyacrylamide ou d’agarose. Nous avons réalisé l’incorporation de baclofène dans les gels et étudié son relargage sous irradiation infrarouge. Le baclofène est prescrit contre la spasticité musculaire qui accompagne de nombreux troubles neurologiques comme la sclérose latérale amyotrophique ou la sclérose en plaques.

Supramolecular hydrogels made of amino acids or small peptides have received a lot of attention in recent years for various medical applications due to their biocompatibility.In this context, we have developed supramolecular gels based on aromatic amino acids protected by the Fmoc moiety and Boc-diphenylalanine analogs. We have studied in detail the gelation process of and the gel properties. Oxidized carbon nanotubes and graphene oxide were also incorporated in these hydrogels and the heat generated by the carbon nanomaterials during near-infrared irradiation induced the release of L-ascorbic acid at a high rate.We have tried several cross-linking strategies to improve the mechanical properties of the supramolecular hydrogels. As an alterntaive, we developed double-network gels by introducing polyacrylamide and agarose. We performed the incorporation of baclofen and studied its release under infrared irradiation. Baclofen is prescribed against muscle spasticity associated with many neurological disorders such as amyotrophic lateral sclerosis or multiple sclerosis.