Publié le 18 décembre 2020 – Mis à jour le 22 décembre 2022

L’équipe Matériaux Pour la Santé de l’ICCF développe des Biomatériaux à vocation de substituts osseux. En particulier, des hétérostructures à base de nanoparticules magnétiques couplées à des verres bioactifs visent le traitement des cancers osseux par hyperthermie magnétique.

Design d’hétérostructures magnétiques et bioactives pour le traitement curatif du cancer osseux par hyperthermie magnétique.

Design d’hétérostructures magnétiques et bioactives pour le traitement curatif du cancer osseux par hyperthermie magnétique.

Le projet de la thématique Reconstruction et Ingénierie Tissulaire vise en particulier le tissu osseux et l’appareil locomoteur de façon plus générale. Cette approche associe une matrice extracellulaire (scaffold), des cellules ostéocompétentes (principalement cellules souches mésenchymateuses) et un environnement approprié en terme de signaux biologiques et de vascularisation (facteurs de croissance,…). Pour la matrice, l’amélioration des qualités biologiques des matériaux est visée via trois approches :

  • Contrôle et hiérarchisation de la porosité pour améliorer la résistance mécanique, l’accroche physique/structurelle et l’intégration au tissu osseux (notion d’ostéo-intégration)
  • Fonctionnalisation des surfaces pour la vectorisation de principes actifs ou de molécules à effet biologique telles BMP, intégrines, facteurs de croissance… (notion d’ostéo-induction)
  • Dopage du matériau par des éléments permettant, par une cinétique de relargage maîtrisée, de contrôler une réponse biologique localisée et ciblée (effets antibactériens, anti-inflammatoires, anti-ostéoporotiques…). Synthèse d’hétérostructures cœur-coquille à base de nanoparticules magnétiques couplées à des verres bioactifs visent le traitement des cancers osseux par hyperthermie magnétique.

Les bioverres et les céramiques phospho-calciques, candidats à très fort potentiel, sont synthétisés par voie sol-gel afin de pouvoir maîtriser à la fois leur chimie, leur morphologie et leur mise en forme. D’un point de vue cellulaire, le projet est de poursuivre les travaux menés à partir des Cellules Souches Mésenchymateuses d’origine humaine. L’idée ici est de potentialiser ou d’orienter leur action au travers des modifications de leur environnement en étudiant les effets des matrices fonctionnalisées, des modifications de topographie ou de chimie de surface. Cet aspect comprend également la détection des effets potentiellement néfastes engendrés (cytotoxicité), ou l’étude des effets sur des cellules non eucaryotes (propriétés antibactériennes).

 

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