Nanostructuration de particules de silice et élaboration de biomatériaux composites

Ce travail decrit l'elaboration de biomateriaux modulables pour l'ingenierie tissulaire. L'approche composite utilisee procure de nombreux avantages pour ameliorer l'adhesion cellulaire et controler la bioactivite en jouant sur des parametres structuraux et fonctionnels. La matrice du composite est composee d'une macromolecule, le collagene, ou d'auto-assemblages supramoleculaires synthetiques (peptides amphiphiles). Des nanoparticules de silice fonctionnalisees y sont incorporees et jouent le role de plateformes capables de modifier les parametres structuraux de la matrice et/ou d'apporter des signaux biochimiques pour creer le meilleur environnement pour les cellules. La combinaison de peptides amphiphiles et de ces nanoparticules permet de presenter un ou deux epitopes de facon homogene ou sous forme de clusters. Elle a permis de demontrer que l'organisation des signaux chimiques est essentielle a la bioactivite du materiau. Dans un deuxieme temps, afin de controler l'organisation spatiale des ligands a la surface des nanoparticules, nous avons etabli une strategie originale utilisant des precurseurs alkoxysilanes qui s'auto-assemblent pour former des domaines transferables a la surface de la particule pour former des patches. Une bibliotheque de particules mono ou bi-fonctionnalisees a ete synthetisee et incorporee dans des fils de collagene dont la modularite a ete utilisee dans un modele de regeneration nerveuse peripherique. Enfin, nous avons developpe un protocole pour l'electrofilage du collagene respectant son integrite structurale afin de creer des membranes 3D fines et poreuses qui offriraient un meilleur acces des cellules aux particules.