Développement d'un multifilament biocompatible à résorbabilité contrôlée pour des structures textiles destinées à la croissance de cellules adipocytes dans le cadre du projet MAT(T)ISSE - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Development of a biocompatible and resorbability-controled multifilament used in textile structures for adipocyte cell growth

Développement d'un multifilament biocompatible à résorbabilité contrôlée pour des structures textiles destinées à la croissance de cellules adipocytes dans le cadre du projet MAT(T)ISSE

Vivien Barral
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1226850
  • IdRef : 267659709

Résumé

Europe is one of the regions of the world most affected by breast cancer. In fact, one out of eight women is at risk of developing one during their lifetime. 40 % of them undergo a mastectomy, but only 14 % of these women resort breast reconstruction. The main methods used are the implantation of silicone prosthesis, the autologous transfer of vascularized tissues and the autologous transfer of non-vascularized tissues (lipofilling). These techniques are not satisfactory because they require several surgical procedures and, in the case of silicone prostheses, are little recommended since a series of accidents. As a result, the INTERREG MAT(T)ISSE project (3D matrices for tissue reconstruction) aims at proposing a new prosthesis that resorbs after promoting the filling of the volume by the patient’s cells. This technique allows a single surgical act. This new prosthesis consists of two parts: a 3D printed shell that delimits the volume to be reconstructed, and a textile support that guides the reconstruction by promoting cell colonization. Therefore, the thesis project is the development of biocompatible and resorbable multifilaments for this application. Initially, the study of the polylactide/polycaprolactone blend and its degradation is carried out on extruded monofilaments and then compared to the same blend in the shape of melt spun multifilaments. The next step is the study of different parameters of the spinning process on the properties and degradation of the multifilament. Thus, the study of the impact of drawing ratio, the pump flow rate and the temperatures of the drawing rolls are highlighting the fact that all these parameters have an impact on multifilament properties and degradation. Knitted fabrics are made from some of these multifilaments and the influence of production parameters on their dimensional stability is highlighted. Then, various grades of polylactide and polycaprolactone are implemented in order to study the impact of molar weight and D-lactide ratio in polylactide on the implementation capacity of these materials, but also on the multifilament properties and degradation. Finally, the biocompatibility of the developed multifilaments and knitted fabrics is demonstrated during an In Vitro study about the behaviour of mesenchymal stem cells in contact with the support. To conclude, this study highlights various parameters that allows designing the textile properties according to the application.
L’Europe fait partie des régions du monde les plus touchées par le cancer du sein. En effet, une femme sur huit risque d’en développer un au cours de sa vie. 40 % d’entre elles subissent une mastectomie, c’est-à-dire une ablation partielle ou totale du sein, mais seulement 14 % de ces femmes ont recours à une reconstruction mammaire. Les méthodes principales utilisées sont la pose d’une prothèse en silicone, le transfert autologue de tissus vascularisés de voisinage et le transfert autologue de tissus non vascularisés (lipofilling). Ces techniques ne sont pas satisfaisantes car elles requièrent plusieurs actes chirurgicaux et, dans le cas des prothèses en silicone, sont peu recommandées depuis une série d’accidents. En conséquence, le projet INTERREG MAT(T)ISSE (Matrices 3D pour la reconstruction tissulaire) a pour but de proposer une nouvelle prothèse qui se résorbe de manière contrôlée après avoir favorisé le comblement du volume par les cellules de la patiente. Cette technique permet un unique acte chirurgical. Cette nouvelle prothèse est constituée de deux parties : une coque creuse imprimée en 3D qui délimite le volume à reconstruire, et un support textile qui guide la reconstruction en favorisant la colonisation cellulaire. Le projet de thèse se concentre sur le développement de multifilaments biocompatibles et résorbables pour cette application. Dans un premier temps, l’étude du mélange polylactide/polycaprolactone et de sa dégradation est réalisée sur des monofilament extrudés puis comparée au même mélange sous forme de multifilaments mis en œuvre en voie fondu. L’étape suivante est l’étude de différents paramètres du procédé de filage sur les propriétés et la dégradation du multifilaments. L’influence du taux d’étirage, du débit de la pompe et des températures des rouleaux d’étirages permettent de montrer que tous ces paramètres ont un impact sur les propriétés des multifilaments, et sur leur dégradation. Des tricots sont fabriqués à partir de certains de ces multifilaments et l’influence sur la stabilité dimensionnelle de paramètres de production comme la contexture et la serre sont mis en avant. Puis, différents grades de polylactide et de polycaprolactone sont étudiés pour mettre en avant l’influence de la masse molaire et du taux de D-lactide du polylactide sur la facilité de mise en œuvre, les propriétés des multifilaments et leur dégradation. Enfin, la biocompatibilité des multifilaments et tricots développés est mise en avant dans une étude In Vitro sur le comportement de cellules souches mésenchymateuses au contact du support. En conclusion, cette étude aura permis d’identifier les paramètres permettant une modulation fine de la dégradation des textiles à sélectionner en fonction de l’application.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03987624 , version 1 (14-02-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03987624 , version 1

Citer

Vivien Barral. Développement d'un multifilament biocompatible à résorbabilité contrôlée pour des structures textiles destinées à la croissance de cellules adipocytes dans le cadre du projet MAT(T)ISSE. Matériaux. Centrale Lille Institut, 2021. Français. ⟨NNT : 2021CLIL0029⟩. ⟨tel-03987624⟩

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