Thèses en cours

Nom de l’étudiant : Eve RANDRIANARIDERA
Titre de la thèse : Implants en silicone sécurisés : Vers des produits en silicone sans migration et sans impact
Directeur de thèse : Karine ANSELME
Co-encadrants : Isabelle BRIGAUD, Hatice MUTLU, Arnaud PONCHE

Résumé : Ces deux dernières décennies, l’utilisation des implants silicones s’est considérablement développée, notamment dans le domaine de la chirurgie plastique. La plupart de ces implants sont composés d’une enveloppe solide en élastomère de silicone réticulé et d’un remplissage de gel liquide contenant un mélange d’espèces siliconées fluides de faible masse molaire. Quels que soient l’emplacement et le type d’implant, un large éventail de maladies chroniques liées à l’inflammation a été observé après l’implantation. Même en l’absence de signe de rupture, la biocompatibilité de l’implant est mise à mal par la présence de gouttelettes de silicone liquide et de débris solides diffusant vers le tissu périprothétique, une capsule fibreuse entourant l’implant et résultant de la réaction à un corps étranger. Les propriétés de perméation de l’enveloppe élastomère serait à l’origine des flux de silicones et du catalyseur à base de platine. Le projet ANR PRCE SAFE-IMPLANT permettra de comprendre clairement quelles espèces siliconée (et de Pt) sont capables de traverser cette enveloppe et dans quelle mesure elles peuvent induire une réponse immunitaire. Grâce à cette approche fondée sur la compréhension des mécanismes de diffusion et de leurs effets, nous développerons une nouvelle génération d’implants en silicone remplis de gel, empêchant la migration d’espèces toxiques (zéro migration) dans les tissus ou ne libérant que des produits ayant un impact inflammatoire minimal (zéro impact). Notre consortium de recherche interdisciplinaire est composé de l’Institut Européen des Membranes (IEM) de Montpellier et de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) dont les expertises sont reconnues respectivement dans la perméation membranaire et les interactions cellulaires avec le silicone. Ils travailleront en collaboration avec la PME STATICE localisée à Besançon, très active dans le domaine de la recherche sur l’ingénierie et la conception de dispositifs médicaux en silicone.

Nom de l’étudiant : Nadia ZUBCHUK
Titre de la thèse : Développement d’une surface fonctionnelle optimale pour les implants intraosseux
Directeur de thèse : Karine ANSELME

Résumé : L’objectif de cette thèse est de contribuer au développement de nouvelles topographies de surface pour implants endo-osseux, basées sur un nouveau concept en science des surfaces : la « texturation intelligente multi-échelle ».
La première partie du travail doctoral consiste à définir les topographies à produire, en s’appuyant sur une approche intégrée de la littérature dans ce domaine. En prenant en compte de manière quantitative un ensemble conséquent de données issues de la bibliographie, le concept vise à concevoir de nouvelles surfaces fonctionnelles à topographie optimisée, à l’aide d’une méthodologie originale fondée sur un nouvel outil de gestion des connaissances.
Une fois ces nouvelles surfaces fonctionnelles à topographie contrôlée fabriquées grâce à des techniques innovantes basées sur le laser femtoseconde, les interactions in vitro des protéines et des cellules avec ces surfaces seront étudiées afin de valider ce concept et d’identifier les topographies les plus ostéoconductrices.

Nom de l’étudiant : Dorra BEN ELKADHI
Titre de la thèse : Nanoparticules dans le sang : optimisation et contrôle de la protein corona
Directeur de thèse : Lionel MAURIZI
Co-encadrants : Arnaud PONCHE

Résumé : La nanomédecine est une discipline dont l’intérêt public n’a cessé de croitre ces vingt dernières années. La possibilité d’utiliser et de modifier les propriétés physico-chimiques des nanoparticules (NPs) pour cibler et soigner n’importe quelle zone du corps devient de plus en plus encourageante.
Cependant, il existe toujours des freins au futur développement de nanosondes tel que le contrôle de leur comportement biologique. En effet, une fois en contact avec des fluides biologiques et spécifiquement avec le sang qui est la voie d’entrée principale des NPs dans l’organisme, celles-ci vont se recouvrir aléatoirement de protéines. Cette couronne protéique va affecter la clairance, la potentielle toxicité et le ciblage de ces NPs.
Ce projet vise d’abord à étudier de manière innovante les paramètres physicochimiques influençant in vivo la biodistribution et la réponse sanguine de NPs modèles utilisées en imagerie médicale. Le but est de relier les résultats biologiques observés à la formation in vivo de la couronne protéique plasmatique des NPs. Ainsi des nanohybrides bio-fonctionnalisées possédant moins d’interactions et donc de toxicité pourront être développés pour l’imagerie médicale ou la thérapie. Des études approfondies du comportement de ces nouveaux nanohybrides dans le sang seront aussi réalisées pour apporter une compréhension totale sur leur devenir biologique optimisé.

Nom de l’étudiant : Aurora DE LA O ESPADAS
Titre de la thèse : Développement d’un dispositif microfluidique instrumenté pour étudier et optimiser les interactions entre les nanoparticules et les protéines du sang
Directeur de thèse : Thérèse LEBLOIS (Femto-ST, Besançon)
Co-encadrants : Franck CHOLLET (Femto-ST, Besançon), Lionel MAURIZI

Résumé : La nanomédecine est une discipline qui a vu son intérêt croître au cours des vingt dernières années. Les nanoparticules (NPs) aux propriétés physico-chimiques originales sont intéressantes en médecine pour la thérapie ou le diagnostic. Cependant, l’adsorption de protéines indésirables se produit sur les NP une fois qu’elles circulent dans les fluides biologiques, ce qui diminue leur efficacité potentielle. Ce phénomène incontrôlé n’est pas encore bien compris ce qui retarde le développement et l’utilisation des nanomédicaments en médecine.
L’objectif principal de ce doctorat sera de développer un dispositif imitant la circulation sanguine afin d’analyser, en flux, les propriétés physico-chimiques des nanoparticules et plus particulièrement leurs interactions avec les protéines plasmatiques.