Clémence Nadal, doctorante aux IMRCP, a soutenu sa thèse sur un biomatériau par auto-assemblage colloïdal

Clémence a réalisé ses recherches dans l’équipe P3R du laboratoire des IMRCP, en collaboration avec le laboratoire CIRIMAT.

Le 16 décembre dernier, elle a soutenu sa thèse intitulée : "Mise en forme d'un biomatériau par auto-assemblage colloïdal : Modification de surface de nanoparticules à base d'hydrogel par un copolymère à blocs thermosensible"

Les progrès réalisés dans le domaine de la médecine régénérative sont intimement liés à la conception de nouveaux biomatériaux répondant à des cahiers des charges spécifiques. Les biomatériaux doivent maintenir l'intégrité du tissu sain environnant et être facilement implantés ou injectés chez les patients. Dans ce contexte, les biomatériaux à base de particules colloïdales thermosensibles sont très prometteurs car ils peuvent être injectés et, en réponse à un stimulus comme la température du corps, s’auto-assembler au niveau du site d’injection pour une application localisée.

Nous proposons une stratégie innovante de mise en forme d’un biomatériau par auto-assemblage colloïdal : une modification de surface de nanoparticules à base d’hydrogel par un copolymère thermosensible qui permettrait un auto-assemblage thermo-induit. L’objectif de la thèse est de répondre à la problématique suivante : est-ce que la modification de surface des particules par un copolymère thermosensible leur apporte des propriétés d’auto-assemblage thermo-induit ?

Dans un premier temps, le copolymère pH- et thermosensible PVAm-b-PNIPAM a été synthétisé et caractérisé dans le but de mettre en évidence l’influence du caractère pH-sensible du copolymère sur sa thermosensibilité et les conséquences sur l’auto-assemblage du copolymère en solution.
Cette étude a permis de mettre au point des conditions de greffage du copolymère à la surface de nanoparticules composites cœur-couronne SiNP@CS/ALG, composées d’un cœur de silice recouvert d’un assemblage multicouche d’hydrogel de polyélectrolytes naturels, le chitosane et l’alginate, et de diamètre hydrodynamique d’environ 500 nm. La modification de surface des nanoparticules a été caractérisée, la présence du copolymère thermosensible a été mise en évidence par RMN 1H et par XPS et quantifiée par spectrofluorimétrie.
Enfin, l’évaluation des propriétés thermosensibles des nanoparticules modifiées en suspension a permis de montrer une déstabilisation de la suspension lorsque la température est élevée au-delà de la température critique de solution inférieure du copolymère thermosensible. Ce résultat confirme l’intérêt d’un tel système thermosensible pour des applications biomédicales.

Faits marquants de la thèse :

• en 2019, Clémence a participé à la Bayreuth International Summer School qui traitait des tendances actuelles de la recherche sur les biomatériaux et la biofabrication. ;
• elle a presenté ses recherches lors de C'Nano, une rencontre internationale en nanoscience, en novembre 2021.

Félicitations à Clémence pour la qualité de ses travaux !