Sandrine cohen elvetia anti imbatranire
Matériaux polymères avec hydrophilie contrôlée. Applications en ingénierie tissulaire du cartilage articulaire. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
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However, many diseases affect the articular cartilage leading to articular cartilage wear. Tutorial de machiaj anti-imbatranire these conditions, the articular cartilage shows its greatest shortcoming: its inability to self-repair.
Attempts to repair in both natural and surgical ways currently allow the regeneration of fibrous tissue with less resistance to shocks and wear compared to the native articular cartilage. That is why current research is moving to stimulate the repair of articular cartilage by developing tissue engineering techniques.
For the work described in this thesis we chose HEMA hydroxyethyl methacrylate type polymeric materials because of their structure similarities with articular cartilage.
In this context, this thesis aims to develop new polymers of p HEMA that reproduce the structure, the mechanical properties and the physico-chemical properties of healthy cartilage in order to apply them in tissue engineering of articular cartilage. To do so, new biomaterials - hydrogels p HEMA were obtained by controlling the hydrophilic nature of hydrogels p HEMA in their chemical synthesis in the presence of various co-monomers. Then, these new hydrogels were characterized from the point of view of their physico-chemical, mechanical and tribological properties in order to select the hydrogels with properties closest to the articular cartilage.
For the hydrogels that were selected the controlled release of medications that minimize inflammatory during their use in tissue engineering to replace articular cartilage was verified.
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Thus, this work has been performed in three main stages: 1 Obtaining new sandrine cohen elvetia anti imbatranire of HEMA hydrogels with controlled sandrine cohen elvetia anti imbatranire, 2 Selecting the hydrogels that show physico-chemical and mechanical properties similar to articular cartilage, 3 Verification of controlled release properties of anti- inflammatory drugs in order to increase their chances of being used in tissue engineering of articular cartilage.
The optimization of the synthesis of these biomaterials was performed using a simple protocol requiring reduced cost and curing time 24 hours. The novel p HEMA hydrogels thus obtained were characterized from the point of view of their chemical, thermal stability, structure, surface energy.
In the second stage of this work a selection of new hydrogels obtained in the previous step has been made to get as close as possible to the physicochemical and mechanical properties of articular cartilage.
Încărcat de
This selection was carried out using physico-chemical, mechanical and tribological properties that helped control the hydrophilicity, compressive strength, tribological sandrine cohen elvetia anti imbatranire friction coefficient. The third stage of this work was to explore the controlled release properties of antiinflammatory drugs through the hydrogel selected as having properties similar to articular cartilage, to verify their chance to resist implant procedure.
The controlled release of active anti-inflammatory drugs: ibuprofen and ketoprofen was tested for hydrogels based on HEMA and AA that were subjected to tests for loading and release of these active ingredients. These active ingredients reduce the risk of inflamation due to the implantation of a biomaterial.
In addition they are often used in the treatment of cartilage diseases, but their effectiveness is limited due to systemic administration oral or blood which generates an early drug metabolism and a reduction in the time of action the half life of the drug is approximately 2 hoursyet these drugs can not be administered in patients that suffer from diseases of liver, kidney or gastrointestinal tract.
Consequently this study aims to test the inclusion and release of active principles through the implanted hydrogels.
Cette thèse a bénéficié d un financement d une année de l Ambassade de France en Roumanie ce qui a permis le début de la collaboration entre les deux laboratoires. Sandrine cohen elvetia anti imbatranire maladies inflammatoires et dégénératives des articulations sont la plupart consécutives au vieillissement ou à un traumatisme et évoluent vers l usure des cartilages, ce qui se traduit par un handicap sévère, de plus que aucun traitement actuel ne permet pas la réparation totale du tissu cartilagineux.
Pour cela que la recherche médicale développe des techniques d ingénierie tissulaire, par lesquelles est possible de reconstruire la structure vivante du cartilage articulaire. Ces techniques utilisent des substrats polymériques et des cellules souches, qui sont contraintes de manière biochimique à se développer dans un tissu cartilagineux. Mais, malgré leur avancement, ces techniques ne peuvent pas être utilisées à l échelle d une articulation complète.
Il est en effet impossible de reproduire ex vivo à grande échelle la structure du cartilage articulaire : celle-ci est générée in vivo sous l action de contraintes mécaniques, mal connues, et qui ne sont donc pas actuellement reproductibles ex-vivo dans des cultures cellulaires. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse visent à développer des matériaux polymères capables d être implantée à l échelle macroscopique dans l articulation pathologique afin de combler l usure des cartilages articulaires.
Actuellement, les matériaux polymères jouent un rôle important dans toutes les sphères de l'activité humaine, en prenant part de plus en plus à la vie quotidienne.
Parmi ceux-ci, les biomatériaux polymères sont de grande actualité étant donné la diversité des besoins médicaux et pharmaceutiques. La principale préoccupation concernant ces biomatériaux est d'améliorer leurs qualité pour arriver a avoir 1 le minimum d intervention chirurgicale, 2 une grande biocompatibilité, 3 une résistance mécanique comparable aux tissus destinés à substituer, et 4 d éviter les réactions inflammatoire à l implantation par des systèmes de libération contrôlé des principes actifs anti-inflammatoire.
Bien qu'il soit disponible un grand nombre de matériaux polymériques, leur biocompatibilité et leur propriétés mécaniques limitent le nombre réel de polymères qui peuvent être utilisés dans le domaine médical. Ainsi afin d obtenir des biomatériaux bien efficaces les matériaux polymères doivent répondre aux critères précis relatifs à leurs propriétés physicochimiques et mécaniques.
Ces critères vise a contrôler des paramètres 12 14 d'intérêt biomédicaux comme: la géométrie de l implant, le degré de gonflement à l'équilibre, l'homogénéité du matériaux, les propriétés de résistance mécanique module d Young, comportement viscoélastique et les propriétés liées à libération contrôlée de principes actifs. En outre, ces biomatériaux doivent être stérilisés sans altérer leurs propriétés et sans agents de stérilisation permanente. De plus, ils ne doivent pas induire des réactions inflammatoires quand ils entrent en contact avec des tissus naturels et ils ne doivent pas être dégradés dans les liquides biologiques sous actions enzymatiques naturelles.
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Jusqu'à présent, une variété de matériaux naturels ou synthétiques ont été étudiés en tant que produits potentiels pour l ingénierie tissulaire du cartilage articulaire. Les matériaux naturels peuvent souvent interagir avec les cellules en facilitant l intégration du substitut, mais ont également un certain nombre d'inconvénients liés à la réponse immunitaire et de mauvaises propriétés mécaniques à celles du cartilage articulaire. C est pour cela qu on s est intéressé aux matériaux synthétiques comme candidats pour l'ingénierie tissulaire du cartilage articulaire.
De plus, la structure des matériaux synthétiques peut être contrôlée afin de prévoir les propriétés physiques et chimiques et d'obtenir propriétés mécaniques comparables aux tissus biologiques.
Ces biomatériaux peuvent être synthétisés dans une variété de matrices éponges, réseaux ous hydrogels.
En ce qui concerne le cartilage articulaire, l'aspect le plus important réside dans sa capacité à résister au cisaillement et à la compression. C est pour cela que cette thèse s intéresse aux polymères méthacrylates connus pour offrir des propriétés intéressantes en terme de résistances mécanique. Parmi eux, des polymères méthacrylates hydrophiles de type hydrogel p hema sont largement utilisées dans les applications biomédicales en raison de leurs propriétés remarquables de biocompatibilité étant souvent utilisé comme un produit commercial lentilles de contact.
En outre, la synthèse de ces hydrogels à base de p HEMA se fait en peu de temps sans nécessiter un appareillage compliqué, et un coût réduit.
Par ailleurs, il a été montré que le hydrogel p hema a une structure et un comportement mécanique en compression similaires au cartilage articulaire, résistance à la bio-dégradation n'est pas absorbée par l organismerésistance à la stérilisation.
Le grand désavantage de ces hydrogels vient de son caractère hydrophile qui est bien inférieur a celui du cartilage articulaire. C est pour cela que cette thèse vise a modifier le caractère hydrophile du hydrogel p hema afin de s approcher du cartilage articulaire et de retrouver ses propriétés mécaniques et physicochimiques afin d envisager leur utilisation dans la substitution du cartilage articulaire.
Dans ce contexte, la thèse se compose de deux parties, l'une théorique et expérimental, structuré en six chapitres. Ainsi, la première partie présente le choix des moyens expérimentaux et théorique utilisées chapitre I et Crema anti-imbatranire ingrediente naturale tandis que dans la deuxième partie sont présenté les développements expérimentaux et les résultats.
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Dans le chapitre I sont présenté la structure et les propriétés du cartilage articulaire sain ainsi que l altération de ces propriétés dans les cas pathologiques.
L'état actuel des méthodes de traitement est décrit ainsi que leurs limitations. Une telle alternative pour comble ses limitation est présentée : l'ingénierie tissulaire. Ainsi ce chapitre converge vers la nécessité de développer des nouveaux matériaux afin de substituer le cartilage articulaire sandrine cohen elvetia anti imbatranire. Dans le chapitre II est présenté le choix de la classe des matériaux polymériques hydrogel p hema par rapport à l ensemble des matériaux polymères existants.
Puis il sont présenté les méthodes de caractérisation expérimentaux et théorique de ces hydrogel p hema. Chapitre III présente la méthodologie développée pour la synthèse et la caractérisation chimique et physicochimique des hydrogels p hema. Le caractère hydrophile des hydrogels p hema est modifie avec des monomères à fort caractère hydrophile acide acrylique - AA, l'acrylamide - AAM ou hydrophobe acrylate d'éthyle - AE, acrylate de butyle - AB en présence d'un monomère bi-fonctionnel avec le rôle de réticulation : tetraetilenglicol diacrylilate TEGDA.
La caractérisation des ces hydrogels est présentée, pour vérifiée leur : structure, morphologie, propriétés thermique, propriétés de surface, caractère hydrophile.
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Toutes ces caractérisations ont été réalisées comparatifs aux caractérisations du cartilage articulaire frais du poulet. Dans le chapitre IV est une sélection critique des hydrogels synthétisé a été réalisée selon des caractérisation mécanique en compression et cisaillement des hydrogels p hema.
Des essais de compression supplémentaires ont été réalisées à l'échelle nanométrique, afin de vérifier l homogénéité des propriétés a différents échelles. Des essais ont été effectués à la fois au niveau macro et a micro afin de garantir leur possibilités des applications a différents échelles.
Dans le chapitre VI une étude de la libération contrôlée des principes actifs antiinflammatoires auprès de hydrogels p hema. Les résultats confirme leur possible utilisation dans la libération contrôlé des médicament ce qui minimise le risque d une réaction inflammatoire souvent observée dans le cas des implants orthopédiques. Langer et les Vacanti ont souligné le rôle de l'ingénierie tissulaire en médecine régénérative.
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Ils ont remarquée que le génie tissulaire est un domaine qui nous permet d'avoir une nouvelle vision de la médecine régénératrice. Grâce à cette technologie, il devient possible de remplacer ou de régénérer les tissus endommagés. Figure Schéma du principe de l ingénierie tissulaire 1. Skalak Sandrine cohen elvetia anti imbatranire. Alan R. LissNew York, p 18 La matrice doit permettre la colonisation, la migration, la différenciation et la croissance cellulaire, et de guider le développement du tissu ou de permettre la libération contrôlée de médicaments.
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L'objectif de l'ingénierie tissulaire est de réaliser une matrice d'un matériau biocompatible, biodégradable ou non, en fonction de l application souhaitée.
Jusqu'à présent, une variété de matériaux naturels ou synthétiques a été étudiée en tant que produits potentiels de l ingénierie tissulaire du cartilage articulaire. Les matériaux naturels peuvent souvent interagir avec les cellules, mais aussi un certain nombre d'inconvénients liés à la réponse immunitaire et de mauvaises propriétés mécaniques en comparaison avec celles du cartilage articulaire.
Ainsi, les matières synthétiques ont été proposées comme candidats pour l'ingénierie tissulaire du cartilage articulaire, parce que leur structure peut être contrôlée de sorte que nous pouvons anticiper certaines propriétés physiques et chimiques, afin d'obtenir certaines propriétés mécaniques.
Les candidats pour les polymères biomédicaux doivent avoir une série de caractéristiques liées à leur structure, le caractère physico-chimique et mécanique et l'interaction avec l'environnement physiologique où ils seront utilisés conditions physiologiques. Bien qu'il soit disponible dans un grand nombre de matériaux polymères, la biocompatibilité et les propriétés mécaniques ont sérieusement limité le nombre réel de polymères qui peuvent être utilisés dans le domaine médical.
L'évaluation des performances de ces polymères est absolument nécessaire pour effectuer des tests dans des conditions qui simulent sandrine cohen elvetia anti imbatranire conditions physiologiques, de sorte que les résultats vont aider à des prédictions du comportement du matériau in vivo.
