Biomatériaux-Biointerfaces

Objectifs scientifiques

  • Développer de nouveaux matériaux / procédés pour des applications en biologie
  • Comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans les biointerfaces
  • Synthétiser de nouveaux matériaux à partir d’objets biologiques

Les membres

Karine ANSELME
Directrice de recherche
Co-animatrice
CV

Tatiana PETITHORY
Ingénieur d’études
CV

Laurent PIEUCHOT
Chargé de recherche
CV

Arnaud PONCHE
Maître de conférences
Co-animateur
CV

Thèmes de recherche

Interactions biomolécules-surfaces

K. Anselme, P. Dutournié, L. Limousy, T. Petithory, L. Pieuchot, A. Ponche

Afin d’étudier les interactions biomolécules-surfaces, les chercheurs de l’axe ont développé des approches permettant de caractériser finement la chimie de surface des matériaux et de déterminer quels étaient les éléments discriminant pour maîtriser à la fois l’adsorption et le greffage de biomolécules. Une nouvelle méthode de greffage via les glycosylations de protéines comme la fibronectine a notamment été développée.

Publications :

Ba, O.M., Marmey, P., Anselme, K., Duncan, A. and Ponche, A. Colloids and Surfaces B : Biointerfaces 2016, 145, 1-7 DOI : 10.1016/j.colsurfb.2016.04.026
Ba, O., Hindie, M., Marmey, P., Gallet, O., Anselme, K., Ponche, A. and Duncan, A. Colloids and Surfaces B : Biointerfaces 2015 134, 73-80  DOI : 10.1016/j.colsurfb.2015.06.009

Développement / Caractérisation de biomatériaux

K. Anselme, F. Bally-le Gall, J. Parmentier, T. Petithory, A. Ponche, V. Roucoules

Dans des perspectives d’amélioration des biomatériaux existants et de développement de biomatériaux innovants, nous apportons nos compétences en matériaux et en biologie pour optimiser leur bioactivité. Une grande partie des travaux concernent la fonctionnalisation des surfaces par des biomolécules et l’analyse de leurs effets sur des objets biologiques. L’originalité repose sur l’association de techniques avancées de caractérisation physico-chimiques des matériaux, biochimiques et biologiques. L’originalité de notre approche repose sur l’association de techniques avancées de caractérisation physico-chimiques, biochimiques et biologiques.

Publications :

F. Sima, P. Davidson, E. Pauthe, L.E. Sima, O. Gallet, I.N. Mihailescu, K. Anselme Acta Biomaterialia 2011, 7, 3780. DOI : 10.1016/j.actbio.2011.06.016
Sima, F., Davidson, P., Pauthe, E., Gallet, O., Anselme, K. and Mihailescu, N. Appl. Phys. A 2011 105 : 611. DOI : 10.1007/s00339-011-6601-z
Sima, F., Axente, E., Iordache, I., Luculescu, C., Gallet, O., Anselme, K. and Mihailescu, N. Applied Surface Science 2014, 306, 75 DOI : 10.1016/j.apsusc.2014.03.056
Sima, F., Davidson, P.M., Dentzer, J., Gadiou, R., Pauthe, E., Gallet, O., Mihailescu, I.N. and Anselme, K. Acs Applied Materials & Interfaces 2015  7(1),  911-920 DOI : 10.1021/am507153n

Interactions cellules- surfaces

K. Anselme, V. Luchnikov, T. Petithory, L. Pieuchot, A. Ponche, O. Soppera, A. Spangenberg, L. Vonna

L’axe est reconnu pour ses travaux relatifs à la réponse cellulaire à la topographie à des échelles inférieures ou égales à la taille des cellules. Des travaux originaux ont mis en évidence un phénomène fascinant de déformation nucléaire de cellules cancéreuses sur des micropiliers. Cette capacité de déformation des cellules cancéreuses pourrait être reliée à la capacité de déformation des cellules métastatique au cours de leur migration à travers les tissus. Plus récemment, nous avons découvert un phénomène que nous nommons « Curvotaxie » qui est la capacité des cellules à lire la courbure de leur environnement.

Publications :

Badique, F., Stamov, D.R., Davidson, P.M., Veuillet, M., Reiter, G., Freund, J.-N., Franz, C.M. and Anselme, K. Biomaterials 2013, 34, 2991 DOI :  10.1016/j.biomaterials.2013.01.018
Eichhorn, M., Stannard, C., Anselme, K. and Ruhe, J.  J. Mater. Sci. : Mater. Med. 2015, 26, 108. DOI : 10.1007/s10856-015-5427-1

Synthèses de matériaux à partir d’objets biologiques

A. Simon-Masseron, T. Petithory,  K. Anselme

Depuis quelques années, des chercheurs de l’axe développent la synthèse de matériaux poreux de type métallophosphate à partir d’objets biologiques. Ainsi l’utilisation d’acides aminés, de nucléotides ou de phosphoprotéines telles que la caséine ont permis d’obtenir des zincophosphates microporeux originaux biosourcés. Ces derniers ont été ou non dopés avec des nanoparticules d’argent qui leur confèrent des propriétés biocides sans entamer leur biocompatibilité.  

Publications :
Hinostroza Ramos, J., Ploux, L., Anselme, K., Balan, L. and Simon-Masseron, A. Crystal Growth & Design 2016, 16, 4897 DOI : 10.1021/acs.cgd.6b00454

Ingénierie de procédés pour des applications biologiques

K. Anselme, J. Brendlé, B. Lebeau, A. Ponche, O. Soppera

L’interdisciplinarité de l’axe permet de développer des procédés innovants pour des applications biologiques. Nous étudions actuellement l’influence des paramètres hydrodynamiques sur la filtration de biomolécules. Un autre exemple est le développement d’une méthode alternative de tri cellulaire qui a pour objectif d’isoler des cellules cibles à partir d’une population hétérogène (ex. sang) en utilisant une approche spécifique et non toxique basée sur le clivage photochimique.

Publications :
G. Gareffa, A. Schmitt, A. Ponche, O. Soppera, B. Lebeau, J. Brendle, K. Anselme, stages de Master UHA (2014, 2015).

Equipements spécifiques

Laboratoire d’analyse de protéines (électrophorèse, HPLC, TPD-MS)

Laboratoire de culture cellulaire L2 (PSM, Incubateur CO2, centrifugeuse, microscope)

Equipements de biologie moléculaire (RT-PCR, PCR quantitative)

Poste de traitement d’images 3D + logiciels de traitement d’images (ZEN®, Image J, Imaris®)

Principales collaborations

Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (France)

Université de Cergy-Pontoise (France)

Université de Limoges (France)

Université de Strasbourg-Inserm (France)

Institut National de Physique des Lasers, Plasma et Radiation (Magurele, Roumanie)

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Allemagne)

Université Fédérale de Rio de Janeiro (Brésil)