WP4 : (Bio)fonctionnalisations et ciblages
Ce thème a pour objectif de faire le point et d'être prospectif sur les aspects fondamentaux des méthodes de fonctionnalisation des biomatériaux, des connaissances des interactions surface / cellules ainsi que sur les nouvelles méthodes de fonctionnalisation. Il s'agit également de mettre en lumière les applications cliniques des fonctionnalisations présentes et à venir. Nous aborderons en particulier :
- le lien entre les propriétés mécaniques des substrats et le devenir cellulaire;
- la fonctionnalisation de surfaces par des molécules bioactives telles que les molécules de la matrice extracellulaire, les facteurs de croissance… et leur utilisation pour la reconnaissance et l'adhésion cellulaire;
- des systèmes à libération, des (nano)systèmes réservoirs, des revêtements (bioresorbables) permettant de délivrer des molécules bioactives;
- des fonctionnalisations antimicrobiennes, anti adhérentes, anti-thrombotiques de surfaces.
- un inventaire et comparaison de différentes techniques de fonctionnalisation des surfaces (plasma, multicouches, polydopamine, nanostructuration, traitement minéral…
Des liens pourront être tissés avec le GDR « Bio-ingénierie des interfaces » (http://inl.cnrs.fr/projects/b2i/), avec en particulier workshops communs et des organisations sessions dans des congrès nationaux et internationaux.
Les surfaces constituent une voie privilégiée pour la fonctionnalisation de biomatériaux et Dispositifs Médicaux. La biofonctionnalisation a pour objectif d'offrir une meilleure intégration tissulaire des matériaux dans l'organisme, une réduction de la thrombogénicité, la prévention d'infections, causes importantes des échecs liés aux implants, etc... Pour améliorer ces différents aspects, nous pouvons moduler la chimie, les propriétés mécaniques et la topographie des surfaces des biomatériaux. Ainsi, ce thème traite des nouvelles méthodes de biofonctionnalisation : greffage de ligands sur des substrats, dépôts de films polymères, dépôt d'assemblages proactifs mais également les substrats bio-inspirés ou biomimétiques. Enfin, la vectorisation, le ciblage, le confinement d'agents actifs et leur libération constituent des aspects importants de la biofonctionnalisation qui seront également abordés. L'ajout de nano- ou micro-particules sur la surface des biomatériaux mais également le greffage ou l'enrobage par des polymères piégeant et libérant le(s) principe(s) actif(s) sont dans ce thème. L'élaboration de surfaces biofonctionnalisées nécessite également leur caractérisation. Cela implique le développement de nouvelles techniques de caractérisation comme les mesures de force d'adhésion au niveau moléculaire, les mesures de leurs propriétés mécaniques, une caractérisation chimique poussée des surfaces tout en maitrisant parfaitement la (bio)dégradation de cette biofonctionnalisation au cours du temps. Enfin, ces études nécessitent l'étude des interactions cellules / biomatériaux pour évaluer l'intégration tissulaire, sang / biomatériaux pour les substrats antithrombogéniques et bactéries / matériau dans le cas des substrats anti-microbiens.