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Posté par Isabelle le Samedi 02/12/2017 à 12:00
Elaboration de nouveaux biomatériaux polymères dégradables et fonctionnels
Des équipes de recherche marseillaises et parisiennes (1) ont montré qu'il était possible d'élaborer facilement, par un procédé radicalaire, des biomatériaux polymères dégradables et fonctionnels. Cette méthode simple et polyvalente permet de mettre au point (Graphie) une large gamme de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) biocompatibles à visée biomédicale. Ce concept, publié dans la revue Angewandte Chemie, International Edition, a été appliqué à l'élaboration de revêtements antibactériens, de nanoparticules pour la délivrance de principes actifs et de bioélastomères pour l'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une...) tissulaire.

Les biomatériaux dégradables occupent aujourd'hui une place importante dans le domaine médical, en particulier pour l'élaboration d'implants résorbables, ainsi que de nanoparticules pour la délivrance de principes actifs. Ces matériaux sont le plus souvent des polyesters aliphatiques dont la synthèse fait appel à des techniques de polymérisation de type polymérisation par ouverture de cycle ou polycondensation. Ces deux techniques, bien que très largement utilisées aujourd'hui, n'offrent ni la polyvalence ni la facilité d'utilisation de la polymérisation radicalaire. Par ailleurs, ces deux procédés ne permettent pas une fonctionnalisation aisée des polymères alors qu'elle est indispensable pour de nombreuses applications biomédicales (e.g., ciblage cellulaire/tissulaire, suivi post-administration, relargage contrôlé de principes actifs).

Les chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est...) de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) radicalaire de Marseille, de l'Institut des sciences moléculaire de Marseille, de l'Institut Galien Paris-Sud et du Laboratoire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) vasculaire translationnelle ont réussi à mettre au point une méthode d'élaboration de biomatériaux fonctionnels et dégradables basée sur la copolymérisation radicalaire de deux types de monomère: les acétals de cétène cycliques (CKA) et les éthers de vinyle (Le vinyle est, selon l’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), l’autre nom qui est donné à l’éthényle de formule...). Une étude théorique a permis de choisir le couple approprié de monomères, paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul.) clé pour assurer leur bonne incorporation dans le matériau/copolymère final ; le CKA apporte le caractère dégradable au matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés particulières et...) (via l'introduction de fonctions ester dans la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) polymère) et l'éther vinylique permet la (post)fonctionnalisation du matériau par des (macro)molécules indispensables pour les applications médicales.

Cette méthode de synthèse de copolymères biodégradables et fonctionnels a permis aux chercheurs de réaliser des matériaux antibactériens (actifs contre des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des...) du type Gram +, Gram ? ainsi que des bactéries multi-résistantes), des nanoparticules PEGylées pour la délivrance de principes actifs et des bioélastomères utilisables en ingénierie tissulaire (patch cardiaque par exemple).

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours...) NANOCARDIOROP financé par l'ANR (ANR-15-CE08-0019)




Note:
(1) Institut de chimie radicalaire (CNRS/Aix-Marseille Université), Institut des sciences moléculaires de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/Centrale Marseille), Institut Galien Paris-Sud (CNRS/Université Paris-Sud) et Laboratoire de recherche vasculaire translationnelle (INSERM/Université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la Seine en...) 13/Université Paris Diderot).

Référence publication:
A. Tardy, J.-C. Honoré, J. Tran, D. Siri, V. Delplace, I. Bataille, D. Letourneur, J. Perrier, C. Nicoletti, M. Maresca, C. Lefay, D. Gigmes, J. Nicolas & Y. Guillaneuf.
Radical Copolymerization of Vinyl Ethers and Cyclic Ketene Acetals as a Versatile Platform to Design (Le design (la stylique en français) est un domaine visant à la création d'objets, d'environnements ou d'œuvres graphiques, à la fois fonctionnels, esthétiques et conformes aux impératifs d'une production...) Functional Polyesters
Angewandte Chemie International Edition 6 Novembre 2017
DOI: 10.1002/anie.201707043 and 10.1002/ange.201707043

Contacts chercheurs:
- Yohann Guillaneuf, Institut de chimie radicalaire ? Marseille
- Julien Nicolas, Institut Galien Paris-Sud ? Châtenay-Malabry

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Source: CNRS-INC