Note ABES Porous polyurethane-based materials for tissue engineering Matériaux poreux à base de polyuréthane pour l’ingénierie tissulaire Matériaux poreux Diamètre d’interconnexion Revêtement de surface Polyuréthane Cellules souches mésenchymateuses Polydopamine Porous materials Interconnection diameter Surface functionalisation Polyurethane Mesenchymal stem cells Polydopamine 620.116 668 423 9 571.43 Matériaux poreux Polyuréthanes Traitements de surface Génie tissulaire Les matériaux poreux représentent une solution idéale en ingénierie tissulaire car leur structure peut offrir un environnement tridimensionnel aux cellules similaire à leur matrice extracellulaire tout en maintenant de bonnes propriétés mécaniques. Une première partie de cette thèse consiste à développer des matériaux poreux en polyuréthane (PU), dont l’architecture est contrôlée pour favoriser au mieux la survie et la croissance des cellules. Ces matériaux sont combinés à des traitements de surface (revêtement de polydopamine (PDA) et traitement plasma) pour augmenter notamment l’adhésion des cellules. Nous avons pu démontrer que le diamètre des interconnexions (i.e. l’ouverture connectant deux pores adjacents) impacte profondément la survie et l’organisation des cellules à long terme dans le matériau. Le revêtement de PDA s’est révélé efficace pour des cellules de type fibroblaste, alors que le traitement plasma favorise la colonisation des cellules souches mésenchymateuses (MSCs). Par ailleurs, nous avons étudié l’influence de la formulation du PU sur les capacités d’adhésion des cellules au matériau. Nous avons démontré que pour un ratio donné entre les réactifs, l’adhésion des cellules peut être exclue ou permise. Finalement, nous avons mis un gel de peptides auto-assemblés dans les pores du matériau pour fournir aux cellules un environnement similaire à leur matrice extracellulaire. Nous avons pu montrer que le gel permet d’augmenter la prolifération des MSCs. Porous materials are an ideal solution in tissue engineering since they can provide a three-dimensional environment to the cells that is close to their extracellular matrix while keeping suitable mechanical properties. In the first part of this Thesis we develop porous materials made from polyurethane (PU) whose architecture is controlled to allow cells colonisation and growth. These materials are subsequently surface-treated (polydopamine (PDA) coating and plasma treatment) to enhance the adhesion of the cells. We were able to show that the interconnection diameter (i.e. the aperture connecting two adjacent pores) has an important impact on the long-term cell survival and organization in the material. Polydopamine coating was shown to be efficient for fibroblasts, whereas plasma treatment promoted mesenchymal stem cells (MSCs) colonisation. Besides, we also studied the influence of the PU formulation on the adhesion capacity of the cells. We demonstrated that at a given ratio between the reactants, cell adhesion could be allowed or prevented. Finally, we put a hydrogel of self-assembled peptides inside the pores of the material to provide an environment close to the extracellular matrix for the cells. We could show that the gel increases the proliferation ability of MSCs. In summary, this Thesis puts forward the important interplay between material properties and morphology of porous scaffolds. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 6500809 Université de Strasbourg Strasbourg 2020-12-31 https://theses.hal.science/tel-02464777 application/pdf 6391991 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2019/Lutzweiler_Gaetan_2019_ED182.pdf http://www.theses.fr/2019STRAE019/abes https://theses.hal.science/tel-02464777 https://theses.hal.science/tel-02464777 https://theses.hal.science/tel-02464777 Lutzweiler Gaëtan 1993-02-23 FR 242137644 https://theses.fr/2019STRAE019 2019STRAE019 https://doi.org/10.70675/1e3c607az91cez4c8ezb189z1489097d45ed 2019-09-18 Biophysique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Schaaf Pierre MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033228906 Drenckhan Wiebke MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 164116192 Schlatter Guy MADS_PRESIDENT_DU_JURY 136676960 Stubenrauch Cosima MADS_RAPPORTEUR_1 16623186X Ladam Guy MADS_RAPPORTEUR_2 177136960 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156500019 Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176975039 223040 ddc:620 ddc:660 ddc:570 Schaaf Pierre Drenckhan-Andreatta Wiebke Schlatter Guy Stubenrauch Cosima Ladam Guy École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg) PDF 6500809