Greffage de polysaccharides pour la génération d’adhésifs biomédicaux

Le développement de biomatériaux, plus sûrs pour les patients et assurant des performances semblables aux polymères synthétiques, reste encore un défi technologique pour le domaine biomédical. Nous avons récemment montré que l’association polyélectrolyte de deux polymères naturels – acide hyaluronique ou alginate et chitosane – dans certaines conditions particulières permet d’obtenir des hydrogels présentant des propriétés mécaniques surprenantes. L’objectif de la thèse est d’apporter une ou plusieurs fonctionnalisations chimiques aux polysaccharides de façon à moduler/renforcer les interactions qu’ils peuvent développer entre eux.

Dans un premier temps, il s’agira d’effectuer une double modification chimique de polysaccharides avec des molécules plus ou moins hydrophobes pour contrôler et renforcer les interactions polymère / polymère. A cette fin, des procédés de chimie verte seront utilisés (en solvant aqueux et sans catalyseur) et les systèmes obtenus seront caractérisés en solution aqueuse. Puis, l’ajout d’un polyélectrolyte de charge opposée permettra de jouer sur la formation des complexes polyélectrolytes (pH, force ionique) et sur des interactions solvophobes complémentaires.

Dans un second temps, les polysaccharides seront modifiés chimiquement avec des greffons d’un polysaccharide de charge opposée. L’influence des paramètres de synthèse sera évaluée sur les propriétés des systèmes en fonction de la concentration, du pH et de la force ionique. Des hydrogels seront formés à plus haute concentration ou par l’ajout complémentaire de polysaccharides natifs.

Les propriétés des matériaux obtenus seront étudiées : en particulier, les propriétés mécaniques (traction, propriétés dynamiques, adhésion) et structurales des hydrogels seront caractérisées. L’élaboration de surfaces leurres des milieux biologiques, dont la synthèse est maîtrisée au laboratoire, complètera la fin de la thèse pour permettre la mise en place de tests mimant la bioadhésion dans des conditions immergées.

Cette thèse sera réalisée au sein du Laboratoire Ingénierie Matériaux Polymères (UMR 5223 ; www.imp.cnrs.fr), site Université Lyon 1 à Villeurbanne (69), sous la direction d’Alexandra Montembault, Aurelia Charlot et Guillaume Sudre. Cette thèse est financée par l’Université Claude Bernard Lyon 1.

Le·la candidat·e doit être en cours de cursus de Master ou ingénieur en Chimie ou Physico-chimie ou Sciences des Matériaux Polymères ou équivalent. Une bonne connaissance des techniques chimiques et des propriétés des polymères en solution et de leurs interactions, ainsi que la maîtrise des techniques physiques et chimiques classiques de caractérisation des polymères sont souhaitées. Un esprit curieux, vif et ouvert permettra d’explorer de nouvelles pistes.