Aérogels et cryogels à base de chitosane pour le pansement des plaies

Chitosan-based aerogels and cryogels for wound healing applications

• Auteur / Autrice : Coraline Chartier
• Direction : Tatiana Budtova, Benjamin Nottelet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique numérique et Matériaux
• Date : Soutenance le 17/03/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de mise en forme des matériaux (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
• Jury : Président / Présidente : Yves Grohens
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tatiana Budtova, Benjamin Nottelet, Audrey Tourrette, Luc Picton, Carlos Alberto Garcia Gonzalez, Hélène Van den Berghe, Sytze Buwalda
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Audrey Tourrette, Luc Picton

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lésions et blessures

Pansements et bandages

Médicaments-retard

Chitosane

Matériaux poreux

Mots clés libres

Aérogel

Cryogel

Chitosane

Matériaux poreux

Libération contrôlée de principes actif

Pansements pour plaies

Aerogel

Cryogel

Chitosan

Porous materials

Controlled drug release

Wound dressing

Résumé

Le vieillissement de la population engendre des problèmes de santé majeurs, comme les plaies chroniques, pouvant engendrer la mort. Afin de traiter ces plaies, nous avons étudié deux types de matériaux poreux : les aérogels, obtenus par séchage au CO2 supercritique, qui ont une double porosité méso- et macro- (2 nm -2 µm) et une haute surface spécifique (>100 m²/g), et les cryogels, obtenus par lyophilisation, qui présentent des macropores (> 50 nm). Ces matériaux ont été obtenus à partir de chitosane, un polymère biosourcé, ayant des propriétés antibactériennes. Nous avons défini une gamme de propriétés à viser pour le traitement de plaies et nous avons étudié le lien entre le procédé de fabrication du matériau poreux et ses propriétés finales. Les matériaux optimisés ont ensuite été testés dans le contexte de l’application, avec un focus sur les aspects de chargement et de libération de principes actifs, ainsi que de l’impact de ces principes actifs sur la production de collagène.

The aging of the population is leading to major health problems, such as chronic wounds, that can be fatal. To treat these wounds, 2 types of porous materials are studied: aerogels obtained by a drying with supercritical CO2, with a meso- and macroporosity (2 nm – 2 µm) and a high specific surface area (>100 m²/g), and cryogels, made via freeze-drying, and that are microporous material (> 50nm). These porous materials are based on chitosan, a biobased polymer with antibacterial properties. The goal of this work is to define a range of targeted properties and then understand the correlation between the process and the final material structure/properties to develop a porous material suitable for wound healing. Optimized materials are tested in relation with the targeted biomedical application in terms of drug loading and drug release, as well as collagen production.