Note ABES Design of mesoporous silica-coated carbon nanotubes as components of scaffolds for biomedical applications Conception de nanotubes de carbones revêtus de silice poreuse en tant que composants de matrices implantables pour des applications biomédicales Nanotubes de carbone Silice mésoporeuse Nanoplateformes enzymatiques Taille des pores ajustable Électrofilage Administration de médicaments Ingénierie tissulaire Carbon nanotubes Mesoporous silica Enzymatic nanoplatforms Tunable pore size Electrospinning Drug delivery Tissue engineering 547 620.5 Chimie Nanotubes Génie tissulaire Biotechnologie Les nanomatériaux à base de carbone (CBMs), tels que les nanotubes de carbone (CNTs) ou le graphène possèdent des propriétés mécaniques, optiques, électriques et thermiques exceptionnelles, ce qui en fait d'excellentes nano-plateformes pour des applications biomédicales. Dans ce travail, les CNTs ont été utilisés pour synthétiser des composites (CNT@MS) de CNTs enrobés d'une coquille de silice mésoporeuse homogène (MS) avec une taille de pores modulable. Les composites CNT@MS avec des petits pores (3.4 nm) ont été utilisés comme nanoplateformes pour le chargement de molécules antitumorales (DOX) et comme composants pour la construction d'un échafaudage pour la libération contrôlée de médicaments et le traitement du cancer. Ces composites CNT@MS chargés de DOX ont montré leur efficacité pour la libération de DOX sous rayonnement NIR, permettant une synergie de cytotoxicité par photothermie et la DOX pour détruire les cellules cancéreuses. Les composites CNT@MS avec une coque de MS à larges pores (12 nm) (CNT@LPMS) ont été utilisés pour l'immobilisation de la phosphatase alcaline (AP) et une capacité d'immobilisation élevée de l’AP a été réalisée via les groupes isobutyramide (IBAM) greffés à la surface des LPMS. L’AP chargée dans ces composites a conservé son activité enzymatique et a permis de déclencher l'auto-assemblage d'échafaudages d'hydrogels supramoléculaires peptidiques contenant de la DOX. Sous l’effet de la chaleur, ces gels se dégradent et une libération efficace de médicament induite par la chaleur a été obtenue. En outre, ces composites CNT@MS ont été utilisés comme matériau de renforcement à incorporer dans les échafaudages de nanofibres électrofilées. Ces échafaudages électro-filés incorporés de CNT@MS, présentent des propriétés mécaniques améliorées et d'excellents effets photo-thermiques sous irradiation laser NIR. Carbon based materials (CBMs), such as carbon nanotubes (CNTs) and graphenes, possess outstanding mechanical, optical, electrical and thermal properties, making them excellent nanoplatforms for biomedical applications. In this work, CNTs were used to synthesize homogeneous mesoporous silica (MS) shell coated CNTs composites (CNT@MS) with tunable pore size. Such CNT@MS composite with small pore size (3.4 nm) were used as nanoplatforms for loading of molecule anticancer drug (DOX) and as components for the construction of hydrogel scaffold for controllable drug delivery and photothermia-based cancer therapy. These DOX-loaded CNT@MS composites showed the release of DOX in response to NIR light applied, allowing synergy of photothermic and DOX -mediated cytotoxicity effect to kill cancer cells. The CNT@MS composites with large pore (12 nm) MS shell (CNT@LPMS) were used for immobilizing alkaline phosphatase (AP), and a high immobilization capacity of AP was realized via isobutyramide (IBAM) grafts at the surface of LPMS layer. These AP-immobilized CNT@LPMS composites were further applied to trigger the self-assembly of DOX-containing peptide supramolecular hydrogel scaffolds, and a effective heat-induced drug release was achieved through gel degradation. Furthermore, these CNT@MS composites were used as reinforcing material to be embedded in electrospun nanofiber scaffolds. These CNT@MS-incorporated electrospun scaffolds exhibited enhanced mechanical properties and excellent photothermal effect under NIR laser irradiation. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 12395125 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03630506 application/pdf 12341235 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2020/LI_Bing_2020_ED222.pdf http://www.theses.fr/2020STRAF027/abes https://theses.hal.science/tel-03630506 https://theses.hal.science/tel-03630506 https://theses.hal.science/tel-03630506 https://theses.hal.science/tel-03630506 https://theses.hal.science/tel-03630506 Li Bing 1991-03-03 CN 261394509 https://theses.fr/2020STRAF027 2020STRAF027 https://doi.org/10.70675/818eff80z576ez4f6dz94bbz2e480733f486 2020-12-16 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Bégin Dominique MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 147306353 Mertz Damien MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 129221422 Francius Grégory MADS_PRESIDENT_DU_JURY 113477937 113477937 Ménard-Moyon Cécilia MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 106105825 Sandre Olivier MADS_RAPPORTEUR_1 183876504 183876504 Celzard Alain MADS_RAPPORTEUR_2 081612508 081612508 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504081 Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157548457 255208 ddc:540 Bégin Dominique Mertz Damien Francius Grégory Ménard-Moyon Cécilia Sandre Olivier Celzard Alain École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg) PDF 12395125