en fr Polymeric materials with controlled hydrophilic character. Applications in articular cartilage tissue engineering Matériaux polymères avec hydrophilie contrôlée. Applications en ingénierie tissulaire du cartilage articReport as inadecuate




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1 LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures Villeurbanne

Abstract : Osteoarticular diseases re present approximately 10% of all diseases identified in France each year. These inflammatory and degenerative joint disease are mostly consecutive with age or injuries and the wear progress of cartilage, resulting in severe disability. Because no treatment will total repair the cartilage tissue, medical research is developing techniques based on tissue engineering. These techniques use polymer substrates and stem cells that are -forced- to develop into cartilage tissue. However, these techniques cannot be used across a run articulation because Il is not possible-to replicate ex vivo a large-scale structure and the physicochemical and mechanical properties of articular cartilage. In this context, the purpose of this thesis is to develop polymer materials that can be implanted at the macroscopic level in the joints disease that will fill the wear of the cartilage. To do so, new biomaterials - hydrogels p HEMA- were obtained by controlling the hydrophilic nature of hydrogels p HEMA during their chemical synthesis in the presence of various co-monomers acrylic acid, acrylamide, acrylate ethylene and butyl acrylate. From there, physicochemical, mechanical and tribological properties of these novel hydrogels have been optimized to obtain similar properties to those of healthy articular cartilage. Then, the controlled release of drugs from these hydrogels was studied to minimize inflammatory when used in tissue engineering of articular cartilage.

Résumé : Les maladies ostéoarticulaires représentent environ 10% de l’ensemble des pathologies identifiées en France chaque année. Ces maladies inflammatoires et dégénératives des articulations sont pour la plupart consécutives au vieillissement ou à un traumatisme et évoluent vers l’usure des cartilages, d’où un handicap sévère. Comme aucun traitement ne permet la réparation totale du tissu cartilagineux, la recherche médicale développe des techniques d’ingénierie tissulaire. Ces techniques utilisent des substrats polymériques et des cellules souches qui sont « contraints » de se développer pour former du tissu cartilagineux. Cependant, ces techniques ne peuvent pas encore être utilisées à l’échelle d’une articulation complète car il n’est pas possible de reproduire ex vivo à grande échelle la structure et les propriétés mécaniques et physicochimiques du cartilage articulaire. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse ont permis de développer des matériaux polymères capables d’être implantés à l’échelle macroscopique dans les articulations pathologiques afin de combler l’usure des cartilages. Pour se faire, de nouveaux biomatériaux - hydrogels pHEMA - ont été obtenus en contrôlant le caractère hydrophile des hydrogels pHEMA au cours de leur synthèse chimique en présence de différents co-monomères acide acrylique, acrylamide, acrylate d-éthylène et acrylate de butyle. Partant de là, les propriétés physicochimiques, mécaniques et tribologiques de ces nouveaux hydrogels ont été optimisées afin d’obtenir des propriétés similaires à celles du cartilage articulaire sain. Ensuite, la libération contrôlée de médicaments par ces hydrogels a été étudiée afin de minimiser les risques inflammatoires lors de leur utilisation en ingénierie tissulaire du cartilage articulaire.

en fr

Keywords : Tribology Mechanical properties Physicochemical properties Controlled hydrophilicity Bone substitute Articular cartilage Cartilaginous tissue Polymer material

Mots-clés : Tribologie Propriété mécanique Hydrogel Propriété physico-chimique Cartilage articulaire Substitut osseux Hydrophilie contrôlée Matériau polymère Tissu cartilagineux





Author: Luciana Elena Bostan -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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