Articles

Mathieu MADAU soutenue le 15 décembre 2021 devant le jury composé de :

• Madame Catherine AMIEL, Professeur des Universités
• Monsieur Luc PICTON, Professeur des Universités
• Madame Virginie DULONG, Ingénieur de Recherche HDR
• Monsieur Patrice WOISEL, Professeur des Universités
• Monsieur Jean-Luc SIX, Professeur des Universités

Directeur de thèse : Monsieur PICTON Luc Co-Directrice Madame DULONG Virginie Les hydrogels sont des matériaux mous constitués d’un réseau de polymères hydrophiles réticulés capables d’absorber et de retenir un volume important d’eau. Ils trouvent de nombreuses applications dans le domaine biomédical, qui nécessitent l’emploi de matériaux biocompatibles. Dans cette optique, l’acide hyaluronique, un glycosaminoglycane de la matrice extracellulaire, est un candidat prometteur du fait de sa biocompatibilité et de la présence de nombreux groupes fonctionnels sur son unité disaccharide permettant de le réticuler pour obtenir des hydrogels. Ce manuscrit porte donc sur sa fonctionnalisation par des groupements stimuli-sensibles afin de lui permettre de former des hydrogels physiques, basés sur des réticulations non covalentes réversibles, en modifiant son environnement physico-chimique. Dans un premier temps, des hydrogels thermosensibles seront obtenus par le greffage de polymère à LCST (« lower critical solution temperature »). La fonctionnalisation sera réalisée dans un premier temps avec un polyétheramine commercial, la Jeffamine® M2005, qui a permis l’obtention de dérivés capables de former des hydrogels par élévation de la température, comme l’ont montré des mesures rhéologiques. Cependant, les transitions obtenues ont été observées à des températures plus élevées que 37 °C. Par la suite, un copolymère de Poly(2-isopropyl-2-oxazoline)-co-Poly(2-n-butyl-2-oxazoline), synthétisé au laboratoire a été greffé sur l’acide hyaluronique selon une stratégie « one-pot » (polymérisation puis greffage en une fois). L’ajustement possible de la composition monomérique du greffon a permis d’obtenir un meilleur contrôle des propriétés thermosensibles des hydrogels, avec une transition pouvant être inférieure à 37 °C. Finalement, une fonctionnalité azobenzène photosensible a été greffée sur l’acide hyaluronique. Elle peut passer d’une conformation trans apolaire à une conformation cis légèrement polaire et inversement par irradiation UV-visible à des longueurs d’ondes spécifiques. Leur inclusion sélective au sein des cavités d’α-cyclodextrine, uniquement possible en conformation trans a été étudiée, de même que la possibilité de former des hydrogels en mélangeant les HA-azobenzène avec de l’acide hyaluronique fonctionnalisé avec de l’α-cyclodextrine. Articles issus de la thèse : MADAU M., MORANDI G., RIHOUEY C., LAPINTE V., OULYADI H., LE CERF D., DULONG V., PICTON L., A mild and straightforward one-pot hyaluronic acid functionalization through termination of poly-(2-alkyl-2-oxazoline), Polymer, 230 (2021), 124059 MADAU M., , LE CERF D., DULONG V., PICTON L., Hyaluronic Acid Functionalization with Jeffamine M2005: A Comparison of the Thermo-Responsiveness Properties of the Hydrogel Obtained through Two Different Synthesis Routes, Gels, 7 (2021), 88 MADAU M., MORANDI G., LAPINTE V., LE CERF D., DULONG V., PICTON L., Thermo-responsive hydrogels from hyaluronic acid functionalized with poly-(2-alkyl-2-oxazoline) copolymers with tunable transition temperature, Polymer, (2022) 244, 124643