Responsable: Guy LADAM, Professeur des Universités

L’équipe BioMMAT développe des systèmes polymères complexes biofonctionnels sous formes (i) de revêtements ultraminces destinés à la surface des biomatériaux, et (ii) de membranes poreuses et d’hydrogels envisagés comme supports de régénération tissulaire ou modèles tissulaires 3D. Les problématiques de l’ostéointégration des implants orthopédiques et dentaires, de la régénération osseuse et de la modélisation biomimétique de tissus sains ou pathologiques sont principalement visées.

Mots-clés : Surfaces biofonctionnelles ; Surfaces nano-micro-structurées ; Microenvironnement biomimétique ; Films Layer-by-Layer ; Interactions cellules-substrats ; Ostéogénèse

Quelques exemples de réalisation :

  • Revêtements Layer-by-Layer (LbL) biomimétiques ostéogéniques et antimicrobiens à base de polysaccharides et polypeptides
    • Caractérisation structurale et contrôle de la nucléation hétérogène de l’hydroxyapatite (https://www.theses.fr/152668012)
    • Modulation des propriétés mécaniques (méthodes de réticulation) et contrôle de la différenciation cellulaire ostéogénique. (https://www.theses.fr/2013ROUES047)

      (A) Autofluorescence rouge de la génipine, réticulant des films LbL. (B) Topographie d’un film LbL obtenue par AFM. (C) Fluorescence d’ostéoblastes cultivés sur des films LbL. (D) Revêtement de surface d’alliage titane par des films LbL – minéralisation de la matrice extracellulaire caractérisée par microspectroscopie confocale Raman.
    • Nanoréservoirs LbL : Incorporation de composés ostéogéniques vectorisés sous la forme de complexes d’inclusion avec des cyclodextrines, et incorporation de peptides antimicrobiens (collaboration équipe BRICS) (https://www.theses.fr/2021NORMR021)

      Impact antibactérien (Staphylococcus aureus), de films LbL de sulfate de chondroïtine et de poly-l-lysine enrichis en nisine Z.
  • Membranes poreuses et hydrogels
    • Modélisation tissulaire 3D : lnfluence des propriétés biochimiques et mécaniques d’hydrogels d’acide hyaluronique fonctionnalisés par des molécules de la matrice extracellulaire sur des cellules cancéreuses (collaboration équipe SCC). (https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03252427)

      Hydrogel d’acide hyaluronique fonctionnalisé par des molécules de la matrice extracellulaire. (A) Hydrogel poreux observé par MEB. (B) Clusters de cellules de Glioblastome au sein des hydrogels observés par microscopie.
    • Formulation d’hydrogels composites à base de protéines / argiles pour l’amélioration des propriétés thermomécaniques, et servant de patches pour la régénération de plaies chroniques.
    • Développement de stratégies d’immunomodulation pour la régénération tissulaire, via la polarisation de macrophages dans des hydrogels fonctionnalisés par des acides gras polyinsaturés.

Au-delà des surfaces modèles, l’équipe applique la méthode LbL sur des substrats originaux présentant des débouchés applicatifs. Ainsi, des méthodes de modification chimique et de nanostructuration de supports d’alliage titane et d’acier inoxydable par dépôt CVD de composés inorganiques ostéogéniques et/ou antibactériens sont mises en œuvre. Par ailleurs, en collaboration avec les équipes MPBM et SCC, des substrats tridimensionnels tels que des hydrogels et des membranes asymétriques biorésorbables présentant une macro- et microporosité interconnectée propice à la colonisation cellulaire et à l’irrigation par les fluides biologiques, sont élaborés à partir de polymères biocompatibles et/ou biologiques, à des fins de régénération ostéochondrale

Adresse

Laboratoire Polymères, Biopolymères, Surfaces,
UMR 6270 CNRS, Université de Rouen Normandie,
Campus  Universitaire d’Evreux

Site de Navarre

55 Rue Saint Germain

CS40486

27004 Evreux Cedex

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