Développement de matrices céramiques et composites pour l’ingénierie tissulaire osseuse
Par : Miramond, Thomas
Document archivé le : 30/01/2014
Les stratégies de l’ingénierie tissulaire osseuse s’articulent autour du concept du biomatériau servant de matrice à l’invasion et la colonisation cellulaire. Les céramiques biphasées micro-macroporeuses constituées des phases cristalline hydroxyapatite (HA) et bêta-tricalcium phosphate (?-TCP) représentent des candidats parmi les plus pertinents en termes de biomimétisme et de bioactivité. L’utilisation de ces matrices ostéoconductrices dans les 2 projets européens GAMBA et REBORNE, dont les thématiques respectives sont la thérapie génique de l’arthrose et l’ingénierie tissulaire osseuse, est à l’origine des travaux réalisés durant ce doctorat. Ce manuscrit présente ainsi en premier lieu une étude menée sur l’évaluation du potentiel ostéoinducteur de ces matrices granulaires, supplémentées ou non en agents bioactifs (cellules souches isolées ou moelle osseuse totale), implantées en site ectopique chez la souris nude. Cette étude a été l’occasion de réaliser un comparatif entre caractéristiques et performances de matrices céramiques de ratio HA/TCP 60/40 (MBCP®, Biomatlante SA) ou 20/80 (MBCP+®, Biomatlante SA). Dans le contexte de la thérapie génique du projet GAMBA, les résultats préliminaires d’analyses d’adsorption des vecteurs de transfection (polymériques ou liposomiques) sur ces mêmes matrices céramiques granulaires, ainsi que la stabilité de ces dernières au cours des processus d’association, ont été également analysés. Afin de répondre aux nécessités de développement de matrices ostéoconductrices porteuses et protectrices de cellules souches, une nouvelle formulation galénique a été mise au point durant cette thèse: les granules creux. Une étude in vitro et in vivo a été réalisée afin de comparer les avantages et inconvénients de ces nouveaux granules ronds-creux possédant des parois fines et une concavité interne en comparaison avec des granules classiques ronds-pleins dont seuls les convexités de surface sont accessibles aux cellules. L’essor des substituts osseux injectables dans le contexte de la chirurgie mini-invasive implique la commercialisation de produit innovants. Une étude in vivo réalisée chez le lapin en site orthotopique sur le nouveau mastic In’Oss®, développé par le département R&D de la société Biomatlante, est également présentée afin d’évaluer son potentiel en termes de capacité de résorption et de favorisation de la repousse osseuse. Enfin, les propriétés mécaniques de l’os étant régies à la fois par celle de la partie minérale (cristaux d’apatites) et celles de la partie organique (fibres de collagène), des membranes composites en fibres d’acide polylactique (PLDLLA) contenant soit des microparticules de HA, soit des granules creux biphasés, ont été synthétisé par la méthode en une étape de l’electrospinning. Une étude de caractérisation physico-chimique et d’adhésion cellulaire sur ces membranes composites est discutée en termes de pertinence vis-à-vis des enjeux de la médecine régénérative de l’os, tout en conservant une optique de valorisation de matières premières industrielles.
2012NANT41VS
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