Développement d'un revêtement hybride aux propriétés antibactériennes associant hydroxyapatite biomimétique et antibiotiques naturels

Axe 1 - Biominéralisation

Thèse d'Estelle Palierse

Travail de recherche initié le 1er octobre 2016.

Soutenance de thèse le jeudi 10 octobre 2019 à 14h - Amphi Durand
Bâtiment Esclangon - Campus Pierre et marie Curie - Jussieu

Laboratoires co-porteurs

• Laboratoire Chimie de la Matière Condensée de Paris (LCMCP)
  Porteur de projet : Thibaut Coradin
• Laboratoire de Réactivité de Surface
  Co-directrice de thèse : Claude Jolivalt

Mots-clés

hydroxyapatite - revêtement de surface biomimétique - molécules naturelles - antibactérien - antioxidant - implant en titane

Projet de recherche

Cette thèse porte sur l’élaboration de revêtements de surface hybrides composés d’hydroxyapatite biomimétique et de molécules antibactériennes naturelles, dans le but d’ajouter des propriétés antibactériennes et d’améliorer l’osséointégration d’implants en titane (Ti6Al4V). Quatre molécules naturelles biologiquement actives (MABs) ont été étudiées, l’acide rosmarinique, l’acide chlorogénique, la baicaline et la baicaléine. Pour comprendre l’interaction entre ces molécules et l’hydroxyapatite, nous présentons ici trois études complémentaires : en solution avec l’ion calcium, avec des nanoparticules d’hydroxyapatite et avec un revêtement de surface d’hydroxyapatite biomimétique sur alliage de titane. En solution, le pH influence la complexation entre les MABs et le calcium. Les MABs inhibent formation de l’hydroxyapatite lorsqu’elles sont incorporées pendant sa synthèse, sous forme de nanoparticules ou de revêtements. Elles peuvent cependant être efficacement adsorbées à la surface de particules ou de revêtements pré-synthétisés. Enfin, nous présentons les propriétés biologiques des nanoparticules et de revêtements hybrides avec de la baicaléine adsorbée. Les nanoparticules hybrides sont de potentiels agents antioxydants, mais n’ont pas d’activité antibactérienne. Les revêtements de surface hybrides sont quant à eux efficaces pour limiter la croissance bactérienne de Staphylococcus epidermidis CIP 105.777. L’originalité de ce travail repose sur l’utilisation de molécules antibactériennes naturelles, mais nous soulignons ici la difficulté de les utiliser, de par leur faible solubilité et stabilité à pH physiologique, ce qui devra être considéré lors de leur future utilisation dans des applications biomédicales.

Posters

• Bioceramics 29
  25-27 octobre 2017, Toulouse
  Baicalein-incorporating hydroxyapatite coatings with antibacterial properties
  Estelle Palierse, Claude Jolivalt, Thibaud Coradin
• GDR B2i « bio-ingénierie des Interfaces », Journée thématique sur les biomatériaux
  6 avril 2018, Paris
  Baicalein-incorporating hydroxyapatite coatings with antibacterial properties
  Estelle Palierse, Claude Jolivalt, Thibaud Coradin

Oraux

• MATERIAUX2018
  19-23 novembre 2018, Strasbourg
  Développement d’un revêtement antibactérien hybride hydroxyapatite-baicaléine
  Estelle Palierse, Claude Jolivalt, Thibaud Coradin
• MRS Spring meeting 2019
  22-26 avril 2019, Phoenix (USA)
  Development of a hybrid hydroxyapatite-baicalein coating with antibacterial properties
  Estelle Palierse, Claude Jolivalt, Thibaud Coradin
• Congrès Biomat-MatSan édition 2019
  3-7 juin 2019, La Grande Motte
  Development of a hybrid baicalein-hydroxyapatite coating with antibacterial properties
  E. Palierse, C. Jolivalt, T. CoradinPhoto : Une photo de moi est en pièce jointe.