Elaboration, fonctionnalisation par immobilisation d'enzymes et caractérisation de nanomatériaux fibreux 3D

Lisa ENTZMANN

Description du projet

L’électrofilage est un procédé suscitant beaucoup d’intérêt dans le domaine de l’ingénierie tissulaire : il permet l’obtention d’un réseau de nanofibres tridimensionnel, très propice à la croissance cellulaire. Les polymères associés à ce procédé de fabrication sont généralement synthétiques et, bien que biocompatibles, ils ne présentent pas d’activités biologiques inhérentes. L’incorporation de protéines dans le processus de fabrication pourrait donc s’avérer bénéfique, tout particulièrement pour des applications biomédicales. Ce projet s’oriente ainsi autour de la bio-fonctionnalisation de polymères synthétiques électrofilés et se décline en deux axes de recherche.

Le premier axe repose sur la mise en forme des matériaux par électrofilage et l’incorporation directe de protéines telles que la kératine et l’α-lactalbumine au sein des nanofibres. Ces protéines stimulent la prolifération préférentielle de certains types de cellule, leur présence peut donc s’avérer particulièrement pertinente pour des applications tels que des pansements. 

Le deuxième axe de la thèse se focalise sur l’immobilisation covalente de protéines sur les polymères électrofilés. Notamment, la bio-fonctionnalisation par des enzymes permet de conférer des propriétés catalytiques au matériau, le rendant alors « actif ». Une variété d’applications peut ainsi être imaginée, dictée par le choix de l’enzyme. Le lysozyme, par exemple, catalyse l’hydrolyse de liaisons glycosidiques constituant la paroi de certaines bactéries. Son greffage permet ainsi de d’apporter un caractère antibactérien très attrayant pour l’utilisation de ce type de nanostructures en ingénierie tissulaire. Nous explorons ainsi l’efficacité des différentes techniques d’immobilisation et leur impact sur les propriétés finales des matériaux.

Encadrants

Frédéric Bossard 

Sébastien Fort