Adhésifs bio-inspirés : synthèse et caractérisation d’hydrogels biocompatibles à base de gélatine et de composés phénoliques
Langue Français
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Auteur : Back, Florence
Date de soutenance : 15-11-2022
Directeur(s) de thèse : Ball, Vincent - Arntz, Youri
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Médecine et santé, Sciences de l'ingénieur
Mots-clés libres : Hydrogels, Gélatine, Catéchol, Dopamine, Adhésif, Biocompatible, Rhéologie
Mots-clés :
- Adhésifs en chirurgie
- Hydrocolloïdes
- Biomatériaux
Résumé : Actuellement, les colles chirurgicales ne sont pas utilisées pour remplacer les sutures. Elles sont utilisées en compléments des sutures en tant qu’agent hémostatique, antibactérien ou antifongique par exemple. Le grand défi est alors de pouvoir synthétiser une colle non-cytotoxique fortement adhésive et peu chère. En raison des nombreux attributs de la gélatine, les gels qui en contiennent présentent un intérêt quasi constant dans le domaine de la recherche sur les biomatériaux. La gélatine est un matériau biosourcé, biocompatible, biodégradable, peu coûteux, réticulable, facile à produire et à utiliser. Elle est très polyvalente et peut être utilisée dans différentes gammes de pH. En tant qu'hydrogel, la gélatine est capable de former un échafaudage qui peut remplacer la matrice extracellulaire native, permettant ainsi le transport de nutriments, de cellules ou de médicaments. Le caractère facilement biodégradable de la gélatine est corrélatif d’une certaine faiblesse, tant au niveau de l'adhésion que de la rigidité. Dans le cadre de son utilisation en tant qu'adhésif, la réticulation du matériau est nécessaire. La présente thèse concerne l'étude d'hydrogels chimiquement réticulés via le mécanisme régiosélectif et rapide de l'addition de Michael. Les agents de réticulation utilisés sont des molécules de catéchol et de dopamine. Elles font partie de la liste des petites molécules capables de réticuler les hydrogels naturels, dont la caractéristique nécessaire est de posséder au moins deux sites de réticulation fonctionnels [5]. L’objectif principal de cette thèse repose sur la création d’un adhésif chirurgical viable qui soit compétitif en termes de propriétés mécaniques, en termes de propriétés biologiques ainsi qu’en termes de praticité. En termes de propriétés mécaniques il est nécessaire d’obtenir un adhésif capable d’adhérer sur toutes les surfaces (inorganiques, organiques) et dans tous les milieux (aqueux, ioniques, secs). En termes de propriétés biologiques, la non-cytotoxicité est la condition sine qua non de son utilisation sur les tissus vivants. La praticité de l’adhésif (la synthèse, durée de gélification, facilité de manipulation par le chirurgien) est un élément nécessaire à des possibles applications médicales Pour se faire, nous avons dans un premier temps optimisé les concentrations de tous les composants de l’adhésif, à basse concentration en gélatine. Dans ce cadre nous avons notamment comparé les propriétés des agents réticulants comme la dopamine, le catéchol et le Pyrogallol (PARTIE III). Dans un second temps, (PARTIE IV) nous avons procédé à des expériences ayant pour but de rendre viable l’adhésif en termes de propriétés biologiques (cytotoxicité, caractère fongicide, dégradation) et mécaniques (rhéologie sur acier inoxydable et tests de traction sur des muscles de poulets). La première partie concerne les théories et l’état de l’art (PARTIE I), la seconde partie porte sur les matériels et méthodes (PARTIE II). La partie 1 aborde l’état de l’art des adhésifs chirurgicaux et des hydrogels pouvant être utilisés comme adhésifs, les théories de l’adhésion et de l’adhérence La partie 2 fera état des réactifs utilisés en chimie et en biologie et abordera la synthèse des adhésifs, des principaux instruments utilisés (rhéomètre, spectrophotomètres et microscopes) ainsi que des méthodes de caractérisation.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2022STRAE029
Type de ressource : Thèse
