Développement de mousses en spray pour des plaies cavitaires chroniques

Development of spray foams for cavitary chronic wounds

• Auteur / Autrice : Imene Ben Djemaa
• Direction : Wiebke Drenckhan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des polymères - chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 15/11/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Fouzia Boulmedais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Hourdet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Chassenieux, Anne-Laure Fameau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Alginates

Mousse (chimie)

Propriétés mécaniques

Hydrocolloïdes

Mots clés libres

Mousses d’hydrogel

Alginate

Réticulation physique

Rhéologie

Ionométrie

Hydrogel foams

Alginate

Physical cross-linking

Rheology

Ionometry

Résumé

La présente thèse Cifre en collaboration avec la société URGO a pour objectif de développer un biomatériau à base de mousses d’hydrogel. Le fil conducteur de cette thèse repose sur la compréhension du lien entre la physico-chimie et la physique des mousses d'hydrogel à la fois à l'état liquide et solide. Nous entamons par une investigation du moussage de solutions polymères à viscosité élevée à travers un milieu poreux. Nous étudions ensuite les méthodes conventionnelles de gélification de l'alginate, démontrant l'influence du processus de libération du réticulant sur les propriétés mécaniques de l'hydrogel résultant. Nous montrons pour la première fois la concurrence entre l'agent acidifiant couramment utilisé et l'alginate dans leur liaison avec l’agent réticulant, et fournissons ainsi une base pour la conception efficace d'hydrogels d'alginate. Nous introduisons une nouvelle méthode de gélification en une seule étape initiée par un gaz faisant appel au CO2 pour induire simultanément la formation de la mousse et sa réticulation. Nous établissons enfin une base pour le développement d'une mousse d’alginate gélifiée et stable, dont l'optimisation sera poursuivie par URGO en vue de l'application finale.

The aim of this CIFRE PhD work in collaboration with URGO is to develop a sprayable biomaterial based on hydrogel foams. The core theme of this PhD is built on understanding the link between the physical chemistry and physics of hydrogel foams both in the liquid and solid state. We first investigate the foaming of highly viscous polymer through a porous medium. We then investigate conventional methods for alginate gelation, demonstrating the influence of the release process of the cross-linker on the mechanical properties of the resulting hydrogel. We show for the first time the competition between the acidifying agent and the alginate in binding with the cross-linker and therefore provide a basis for the efficient design of alginate hydrogels. We also introduce a novel gas-initiated gelation route which consists in a one-step process using CO2 for simultaneous foaming and gelation. We finally establish a base for the development of a stable gelled alginate foam whose optimisation will be pursued by URGO for the purpose of the final application.