Fabrication, caractérisation et application de surfaces organiques fonctionnalisées pour le génie tissulaire

Face à l'inertie chimique de la plupart des polymères, la fonctionnalisation de surface a été proposée afin d'améliorer l'adhésion et la croissance cellulaires à la surface des biomatériaux, ou encore de greffer des biomolécules actives permettant d'optimiser davantage la réponse cellulaire. Ceci peut notamment permettre d'améliorer les implants vasculaires dont la paroi interne doit être recouverte d'un tapis de cellules endothéliales pour éviter des complications cliniques. Différents procédés sont étudiés au cours de ce projet, afin d'identifier les traitements et groupements chimiques les plus favorables à l'adhésion et la prolifération cellulaires. Des films de polytéréphtalate d'éthylène (PET) ont été utilisés pour créer des surfaces riches en azote, par fonctionnalisation plasma (modification de surface à l'aide de plasma NH3) (PETf), par polymérisation plasma (L-PPE:N), par dépôt chimique en phase vapeur (Parylène diX AM) ou greffage en phase liquide (PAAm) ; la polymérisation plasma a également été utilisée pour la fabrication de revêtements oxygénés (L-PPE:O) et de dépôts mixtes, à la fois oxygénés et azotés (L-PPE:O,N), sur des films de PET. Ces surfaces ont été comparées aux surfaces commerciales pour la culture cellulaire Tissue culture Polystyrene (TCP « Falcon™ », oxygénée) et Primaria™ (mixte) de la compagnie Corning Inc., connues pour promouvoir efficacement l'adhésion cellulaire. Toutes ces surfaces ont été caractérisées chimiquement par spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS), et leur capacité à promouvoir l'adhésion cellulaire a été évaluée par la culture de cellules endothéliales (HUVEC). Les amines primaires –NH2 étant connues pour favoriser l'adhésion des cellules, elles ont été quantifiées sur les surfaces azotées par dérivation chimique ; une méthode colorimétrique (Orange II) a également été utilisée. D'autre part, le taux de déposition et la solubilité des revêtements L-PPE:O,N, récemment développés par ce laboratoire, ont été évalués. Chacune des surfaces caractérisées chimiquement a montré un haut degré de fonctionnalisation ; l'analyse par XPS en angle rasant a indiqué une fonctionnalisation des surfaces PETf, TCP et Primaria™ à leur surface immédiate uniquement (sur une épaisseur de l'ordre de quelques nm). Les surfaces azotées L-PPE:N, PETf et PAAm, ainsi que les dépôts richement oxygénés L-PPE:O, ont permis une excellente prolifération cellulaire, comparable à celle obtenue sur le TCP, prouvant l'efficacité des groupements chimiques présents en surface : les groupements carboxyles et amines primaires, notamment, ont paru jouer un rôle clé dans l'adhésion des