3BIO BIOMATERIAUX

Une nouvelle classe de biomatériaux à base de polymères

L'utilisation de matériaux biologiques et bioactifs pour remplacer des tissus défectueux est considérée comme un grand pas en avant dans la médecine moderne. Afin d'obtenir des matériaux biologiques, on cultive des cellules sur des supports pour obtenir la forme souhaitée. Les caractéristiques du support ont un rôle primordial pour obtenir une bonne organisation, des bonnes cellules et donc des matériaux adéquats. Il faut donc simuler l'environnement naturel des cellules, la matrice extracellulaire notamment en vue d’obtenir des propriétés biochimiques, principalement au niveau des sites d'adhésion, des propriétés mécaniques et des propriétés dynamiques (mobilité des composants, dégradation et délivrance de principes actifs). Une approche pour obtenir ces propriétés est d'assembler des matériaux poreux dont la matrice est composée de biomacromolécules qui gardent une certaine mobilité. L’objectif de ce travail est de développer une nouvelle classe de biomatériaux qui correspondent exactement à ces attentes et d'évaluer la réponse biologique qu'ils suscitent ainsi que leur potentiel en tant que supports pour la culture cellulaire et pour la délivrance de principes actifs. Afin d'obtenir ces matériaux nous allons utiliser une nouvelle technique introduite par l'équipe du professeur J. B. Schlenoff pour la compactation de complexes de polyélectrolytes de type poly(styrene sulfonate)/poly(diallyl diméthyl ammonium) et qui donne lieu à des matériaux macroscopiques poreux : l'ultracentrifugation en présence de sel. Cette technique permet d’obtenir un matériau aux propriétés mécaniques remarquables. Nous focalisons notre projet sur cette nouvelle méthode de fabrication de matériaux obtenus par ultracentrifugation de complexes de polyanions et de polycations mais en utilisant essentiellement des polyélectrolytes d'origine naturelle et/ou biocompatibles. De cette manière nous avons créé une nouvelle classe de biomatériaux capable de délivrer des principes actifs et mimant la matrice extracellulaire avec un fort potentiel en tant que support tridimensionnel pour l’ingénierie tissulaire. Les matériaux obtenus sont caractérisés en fonction de leurs compositions, de leurs propriétés : i) d’encapsulation de principes actifs, ii) mécaniques, iii) physico-chimiques et iv) d’interaction avec le vivant. Ce sujet extrêmement porteur est en devenir et devrait permettre le développement de nouveaux vecteurs de délivrance de principe actif. Ces vecteurs pourront prendre la forme d’implant, de microparticules et voir pourquoi pas de nanoparticules. Les premiers essais dans ce sens semblent prometteurs.

RESULTATS SIGNIFICATIFS

Hardy ACS Appl Mat Inter 2018

Phoeung Chem Mat 2017

Reisch Adv Mat 2014

Reisch Adv Funct Mat 2013

Tirado Adv Funct Mater 2013