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Labex MATISSE
MATériaux, InterfaceS, Surfaces, Environnement

Matériaux biocomposites : structuration multi-échelle du collagène et de nanoparticules de silice bio-fonctionnelles

Axe 2 - Matériaux multifonctionnels et environnement

Thèse NICOLAS DEBONS

Recherche menée depuis le 1er octobre 2017.

Soutenance le vendredi 17 juillet 2020 à 14h.
Cette soutenance sera réalisée intégralement en visioconférence :
ZOOM - ID : 386 856 1629 - mdp : 9aXwST

Laboratoires co-porteurs

Présentation

Cette thèse a pour enjeu le développement de biomatériaux modulables pour l’ingénierie tissulaire.

Trois types de bio-composites sont présentés, sous forme de filaments ou de membranes auto-portées présentant des fibres alignées ou non. Le collagène, principal constituant des tissus conjonctifs, en est la matrice hôte. Ce biopolymère fournit l’environnement structurel et biochimique adéquat pour les cellules. Nous avons également ajouté des nanoparticules de silice (SiNPs) bio-fonctionnalisées qui jouent le rôle de plateformes multifonctionnelles, afin de moduler la topologie interne des biocomposites et/ou la présentation de ligands bio-actifs. Par cette approche bio-nano-composite, nous avons cherché à améliorer la réponse cellulaire en présentant de manière optimale aux cellules ces signaux structurels et/ou fonctionnels.

En recherchant l’organisation moléculaire idéale qui mènerait à une synergie entre structure et fonction, nous avons montré que l’ingénierie de surface des SiNPs était un paramètre clé pour moduler les propriétés de ces biomatériaux. Nous avons pour cela développé une approche multi-échelle, de l’ingénierie de surface des SiNPs jusqu’à la modulation des interactions cellule-biomatériau, en passant par l’auto-assemblage hiérarchique du collagène en une matrice extracellulaire biomimétique. Dans le contexte de SiNPs présentant des domaines fonctionnels, nous avons aussi développé une technique de caractérisation de la structuration nanométrique de la surface en utilisant des colloïdes d’or.

Enfin, la multifonctionnalité des SiNPs a été une nouvelle fois démontrée grâce au développement de sondes nano-composites pour une utilisation in vivo en hyperthermie.

 

17/07/20

Traductions :

    MATISSE en chiffres

    • 4 disciplines : Chimie, Physique, Sciences de la Terre, Patrimoine
    • 400 permanents

    Contact

    Direction

    Florence Babonneau

     

    Administration

    matisse @ upmc.fr

     

    Communication

    Emmanuel Sautjeau

    emmanuel.sautjeau @ sorbonne-universite.fr