Conception de matrices nanofibreuses hybrides et bioactives pour la reconstruction tissulaire

La lésion tissulaire est le problème au cœur de la médecine régénérative. Les biomatériaux comme le poly(acide lactique) (PLA) sont très utilisés pour fournir un support de régénération aux tissus. Les dernières recherches tendent à mimer physiquement et chimiquement la matrice extracellulaire naturelle des tissus lésés. Se rapprochant de la structuration de la matrice extracellulaire, les nanofibres en PLA ont trouvé un grand intérêt dans ce type d’application. Cependant, le manque de bioactivité du PLA est un challenge intéressant sur lequel nous souhaitons nous pencher. Ce projet vise à la conception de nanofibres hybrides bioactives pour la reconstruction tissulaire dont les propriétés seraient modulables en fonction de l’application. Afin de répondre aux besoins en bioactivité à long-terme, nous désirons greffer des molécules bioactives (peptide et gélatine) à des PLAs afin que celles-ci rentrent directement dans la composition des nanofibres de PLA. L’objectif est de développer des nanofibres dégradables, hybrides et bioactives en utilisant une méthode combinant la mise en forme par electrospinning avec une méthode de réticulation de la molécule bioactive par voie sol-gel. Dans un premier temps, nous avons synthétisé et fonctionnalisé différents PLA (linéaire et étoile) avec différents groupements siloxanes afin d’étudier les capacités de réticulation des molécules sous forme de films simples par voie sol-gel. Par la suite, nous avons transposé le procédé de réticulation pour permettre la création du réseau sol-gel entre polymères fonctionnalisés au cours d’electrospinning. Après optimisation du procédé, les nanofibres obtenues se sont avérées composées d’un réseau tridimensionnel polymérique fortement réticulé dont les propriétés étaient stables dans le temps. Nous avons ensuite incorporé au réseau un peptide bioactif d’une part et la gélatine d’autre part générant des nanofibres hybrides bioactives. Afin de concevoir des nanofibres hybrides PLA/peptide, nous avons synthétisé et fonctionnalisé un peptide bioactif. Le greffage du peptide à différents taux dans le réseau polymérique a été confirmé et les propriétés des nanofibres ont été étudiées. Afin de moduler certaines propriétés des nanofibres nous avons fonctionnalisé de la gélatine pour concevoir des nanofibres hybrides PLA/gélatine. De la même façon, le greffage de gélatine aux polymères ont permis de réduire la rigidité des nanofibres hybrides obtenues. L’étude biologique a montré l’amélioration significative de la prolifération des fibroblastes humaines sur ces nanofibres PLA/peptide et PLA/gélatine.