Dissertations / Theses: 'ChitosanNP'

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Martinez, Ruvalcaba Agustin. "Rhéologie des solutions de chitosane et des hydrogels de chitosane-xanthane Rheology of chitosan solutions and chitosan-xanthan hydrogels." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.

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Malaise, Sébastien. "Small Diameter Vascular Substitues Based on Physical Chitosan Hydrogels : Proof of Concept." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10057.

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Abstract:

Le chitosane présente des propriétés biologiques (biocompatibilité, biorésorbabilité, bioactivité) idéalement adaptées à des applications en ingénierie tissulaire. Dans cette étude partenariale (Programme ANR TECSAN 2010 ChitoArt), nous avons travaillé à l'élaboration d'hydrogels physiques de chitosane à propriétés physico-chimiques et biologiques variées et contrôlées, sans utilisation d'agents de réticulation externes. Ces hydrogels sont envisagés sous forme de tube mono ou pluri-membranaires pour une utilisation en tant que substituts vasculaires de petit diamètre (<6mm). En effet, l'ingénierie vasculaire présente, encore de nos jours, de nombreuses limitations lorsqu'il est question de vaisseaux de petits calibres. Notre démarche consiste en la modulation des paramètres structuraux (degré d'acétylation, masse molaire) et environnementaux (concentration du bain de gélification, du collodion) intervenants dans le procédé d'élaboration des hydrogels pour atteindre les critères physiques, biologiques et mécaniques compatibles avec cette application. L'étude morphologique des hydrogels par Cryo-Microscopie Électronique à Balayage (Cryo-MEB), via une méthode de préparation originale a permis une meilleure compréhension de l'organisation micro-structurale et multi-échelle des hydrogels de chitosane. Cette approche fondamentale a été couplée à une évaluation in vivo des propriétés biologiques des hydrogels ainsi qu'a des caractérisations mécaniques des substituts vasculaires. En particulier, l'évaluation de la suturabilité de nos substituts a mené au développement d'une formulation donnant lieu à des hydrogels physiques de chitosane suturables ayant fait l'objet d'un dépôt de brevet (N° de dépôt FR1363099). Le contrôle et la modulation des paramètres d'élaboration des hydrogels ont permis l'obtention de substituts vasculaire cellularisables et respectant les exigences (suture, compliance, résistance à l'éclatement) concernant leur implantation in vivo
Chitosan presents biological properties (biocompatibility, bioresorbability, bioactivity) ideally suited for tissue engineering. In this partnership study (ANR TECSAN 2010 ChitoArt program), we worked at the elaboration of physical chitosan hydrogels presenting various and controlled physicochemical and biological properties, without any external crosslinkers. These hydrogels are envisioned under mono- or poly-membranous tubes for small diameter vascular substitutes (<6mm) purposes. Indeed, vascular engineering presents, even today, numerous limitations for small calibre vessels. Our strategy consists in the modulation of both structural (degree of acetylation, molar mass) and environmental (neutralization bath and collodion composition and concentration) parameters involved in hydrogels elaboration process in order to reach physical, biological and mechanical requirements suitable for this application. The study of hydrogels morphology by Cryo-Scanning Electron Microscopy (Cryo-SEM), using an original sample preparation method led to a better comprehension of chitosan hydrogels fine structure and multi-scale organization. This fundamental approach was conducted through the in vivo biological evaluation of hydrogels but also to mechanical characterizations of vascular substitutes. In particular, our substitutes were evaluated in term of suture retention resulting in the development of a formulation that led to suturable physical chitosan hydrogels, which were protected by a patent (Deposit number: FR1363099). Hydrogels elaboration parameters control and modulation have resulted in the development of colonisable vascular substitutes matching their in vivo implantation requirements (suture retention, compliance, burst pressure)

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Coquery, Clément. "Fonctionnalisation du chitosane : vers un nouveau revêtement biosourcé pour la protection des métaux contre la corrosion." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2018. http://www.theses.fr/2018ENCM0003/document.

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Abstract:

Le traitement de la corrosion constitue un enjeu économique, environnemental et de sécurité sanitaire. Plus largement utilisée à l’échelle industrielle, la protection par revêtements consiste à isoler le métal du milieu agressif par une couche adhérente, continue et imperméable. Ils doivent répondre à trois propriétés majeures : 1) être fortement adhérent au substrat métallique, 2) posséder de bonnes propriétés barrière pour limiter la pénétration de l’eau et des espèces agressives et 3) apporter un rôle d’inhibition de la corrosion. Cependant, la protection des surfaces métalliques par les techniques actuelles génère une pollution notable liée à l’usage de chromates. L’utilisation de polymères biosourcés et solubles en milieu aqueux serait un challenge et contribuerait à préserver l’environnement. Les polysaccharides comme le chitosane sont des macromolécules biodégradables et respectueuses de l'environnement possédant des propriétés d’anticorrosion et sont donc des alternatives envisageables. Ces travaux de thèse portent sur le développement de revêtements anticorrosion à base de chitosane. Le chitosane possède deux points faibles pour être utilisé comme revêtement contre la corrosion : 1) une adhésion insuffisante sur la surface des matériaux et 2) un caractère hydrophile. En conséquence, le chitosane a été modifié chimiquement afin d’augmenter son adhésion et ses propriétés barrières. Afin d’améliorer son adhésion sur des substrats métalliques, des groupements de type acide phosphonique ont été ajoutés via la réaction de Kabachnik-Fields sur le chitosane. L’élaboration d’un chitosane possédant des fonctions catéchol a été également discutée. Dans un premier temps, le chitosane modifié a été testé et caractérisé par spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) en tant qu’inhibiteur de corrosion puis des revêtements à partir de ce même chitosane ont été réalisés et leurs protections contre la corrosion ont été évaluées. Deux approches de mise en forme des revêtements ont été testées : par dip-coating et par la technique Layer-by-Layer (LbL). Différentes voies de fonctionnalisation du chitosane ont également été présenté afin d’augmenter les propriétés barrière du revêtement. La chimie de phthaloylation du chitosane a été décrite puis le greffage de chaînes hydrophobes a été étudié
Corrosion treatment is an economic, environmental and health safety issue. More widely used on an industrial scale, coating protection consists in isolating the metal from the aggressive medium by an adherent, continuous and impermeable layer. They must have three major properties: 1) be strongly adherent to the metallic substrate, 2) have good barrier properties to limit the penetration of water and aggressive species and 3) provide a role in inhibiting corrosion. However, the protection of metal surfaces by current techniques generates significant pollution due to the use of chromates. The use of bio-based and soluble polymers in aqueous media would be a challenge and would contribute to preserving the environment. Polysaccharides such as chitosan are biodegradable and environmentally friendly macromolecules with anticorrosive properties and are therefore possible alternatives. These theses focus on the development of anticorrosion coatings based on chitosan. Chitosan has two weak points for use as a coating against corrosion: 1) insufficient adhesion on the surface of the materials and 2) hydrophilicity. As a result, chitosan has been chemically modified to increase its adhesion and barrier properties. In order to improve its adhesion on metal substrates, phosphonic acid groups have been added via the Kabachnik-Fields reaction on chitosan. The development of a chitosan with catechol functions was also discussed. Initially, the modified chitosan was tested and characterized by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) as a corrosion inhibitor and coatings based on the same chitosan were made and their corrosion protection evaluated. Two approaches of coating elaborations were tested: dip-coating and Layer-by-Layer (LbL). Different ways of functionalizing chitosan have also been presented to increase the barrier properties of the coating. Phthaloylation chemistry of chitosan was described and hydrophobic chain grafting was studied

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Malli, Sophia. "Formulations multifonctionnelles pour le traitement des infections parasitaires cutanéo-muqueuses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS043.

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Abstract:

Ce projet vise à proposer des nouveaux candidats médicaments pour lutter contre les infections parasitaires cutanéo-muqueuses qui représentent un problème de santé majeur. C’est notamment le cas de la Trichomonose urogénitale et la leishmaniose cutanée.Malheureusement, l’administration systémique de première intention par le métronidazole (MTZ) pour traiter la trichomonose urogéntitale occasionne des problèmes de résistances et des effets secondaires indésirables. Ainsi, nous avons développé de nouvelles stratégies thérapeutiques en ciblant à la fois les mécanismes pharmacologiques et physiques de l’infection par Trichomonas vaginalis. Après avoir réussi à augmenter la solubilité apparente du MTZ dans l’eau en utilisant une beta-cyclodextrine méthylée, nous l’avons formulé dans un hydrogel thermosensible et mucoadhésif composé de pluronic® F127 et d’un biopolymère cationique et mucoadhésif, le chitosane. Cette formulation est spécifiquement adaptée à une application topique tout en offrant un contrôle de la libération du MTZ et une réduction de son passage systémique à travers la muqueuse vaginale. La viscosité élevée de l’hydrogel à température corporelle nous a conduit à étudier son effet sur la mobilité du protozoaire Trichomonas vaginalis. Il s’agit d’une stratégie physique d’immobilisation du parasite en parallèle à la chimiothérapie par le MTZ. Le suivi des trajectoires des parasites par vidéo-microscopie a montré la capacité de l’hydrogel seul ou en association avec le chitosane à immobiliser complètement T. vaginalis et à inhiber son attachement à la muqueuse. Ces évaluations ont été réalisées chez la souris. Cependant, le chitosane seul n’a pas permis d’immobilier les parasites et n’a pas montré une activité anti-T. vaginalis propre. Dans ce contexte, nous nous sommes inspirés des travaux antérieurs menés par notre équipe sur le développement de formulations à base de chitosane, et plus particulièrement des nanoparticules (NPs) composées de poly(isobutylcyanoacrylates) recouvertes de chitosane. Ces NPs ont une activité trichomonacide propre, même sans rajouter des substances actives, alors que des NPs sans chitosane étaient inactives. Nous avons étudié le mécanisme d’action et nous avons montré une meilleure internalisation des NPs lorsqu’elles étaient recouvertes de chitosane. Ces NPs ont provoqué des altérations morphologiques drastiques de la membrane du parasite. Cette activité pourrait être due en partie à l’interaction électrostatique entre la surface de T. vaginalis chargée négativement et les NPs recouvertes de chitosane cationique.Dans le but d’élargir le champ des applications de ces NPs à d’autres parasites, nous nous sommes intéressés à l’évaluation de leur effet anti-leishmanien vis-à-vis de Leishmania major. En effet, le chitosane connu pour ces propriétés cicatrisantes nous a paru particulièrement adapté pour cette pathologie. Nous avons ainsi montré in vitro et in vivo que les NPs recouvertes de chitosane avaient une activité anti-L. major propre, sans ajouter de substances actives. Dans un deuxième temps, nous avons décidé de nous orienter vers des particules de formes allongées et d’évaluer leur activité anti-leishmanienne. Ces particules appelées « plaquettes » sont constituées d’assemblages de chitosane hydrophobisé avec l’acide oléique et l’alpha-cyclodextrine dans l’eau. Cette stratégie nous a paru intéressante pour améliorer l’interaction des plaquettes avec la membrane de L. major, vue que ces parasites sont également de morphologie non-sphérique. Les résultats histologiques et immunohistochimiques des lésions cutanées ont montré une diminution significative du granulome inflammatoire et une réduction de la charge parasitaire par rapport à l'amphotéricine B seule utilisée comme référence.En conclusion, au cours de cette thèse, plusieurs formulations ont été développées et ont montré des efficacités biologiques en agissant sur des mécanismes pharmacologiques et/ou physiques des parasites
This project aims at developing new therapeutic strategies against parasitic muco-cutaneous infections such as urogenital trichomonosis and cutaneous leishmaniasis which still represents a major health problem worldwide.Unfortunately, metronidazole (MTZ) is a first-line systemic treatment for urogenital trichomoniasis that causes resistance and side effects. We have thus developed new strategies by acting on both the pharmacological and the physical mechanisms of Trichomonas vaginalis infection. After a successfull increase of the apparent solubility of MTZ in water using a methylated -cyclodextrin, we formulated it in a thermosensitive and mucoadhesive hydrogel composed of pluronic® F127 and a cationic and mucoadhesive biopolymer, chitosan. This formulation is specifically adapted for topical application providing a control of MTZ release and reduction of its systemic passage through the vaginal mucosa.Then, the ability of the high viscosity hydrogel to immobilize T. vaginalis was investigated by video-microscopy. Monitoring the trajectories of each parasite by multiple particle tracking showed the ability of the hydrogel alone or in combination with chitosan to completely immobilize T. vaginalis and to inhibit parasite attachment to the mucosa. These evaluations were performed on mice experimental model. However, chitosan alone did not allow parasite immobilization and did not show any anti-T. vaginalis activity. In this context, we were inspired by previous works conducted by our team on the development of formulations based on chitosan, and more particularly nanoparticles (NPs) composed of poly(isobutylcyanoacrylates) coated with chitosan. These NPs have their own trichomonacidal activity, even without adding active substances, while NPs without chitosan were inactive. Investigated of the mechanism of the activity showed better internalization of NPs when coated with chitosan. These NPs caused drastic morphological alterations on the parasite membrane. This activity could be due to the electrostatic interaction between negatively charged T. vaginalis surface and cationic chitosan coated NPs.In order to broaden the applications of these NPs to other parasites, we were interested in evaluating the anti-L. major activity of NPs coated or not with chitosan. Indeed, chitosan known for its healing properties could be particularly adapted for this pathology. We thus showed in vitro and in vivo that NPs coated with chitosan had intrinsic anti-L. major activity without adding any drug. In a second step, we decided to design chitosan elongated particles and to evaluate their anti-leishmanial activity. These particles called "platelets" are composed of chitosan hydrophobically-modified with oleic acid and cyclodextrin in water. This strategy could be interesting to improve the interaction of platelets with the L. major membrane, as these parasites had also non-spherical morphology. The histological and immunohistochemical results of skin lesions showed a significant decrease in inflammatory granuloma and a reduction in parasitic load compared with amphotericin B alone, used as a reference.In conclusion, during this thesis, several formulations were developed and showed biological activities by acting on pharmacological and/or physical mechanisms of the parasites

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Loron, Anne. "Chitosan polymers and plant extracts to develop biofungicides." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0002.

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Abstract:

Les cultures céréalières sont sujettes aux invasions de champignons pathogènes, ce qui altère la qualité des grains et pose un problème de santé publique, en raison de mycotoxines potentiellement contenues dans ces grains. Face à la prise de conscience publique et politique de la nécessité d’inclure la composante environnementale dans nos modes de consommation et de production, les fongicides synthétiques traditionnels se voient petit à petit remplacés par des alternatives plus « vertes ». Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour but de créer une formulation à base de produits renouvelables, pour contrôler le développement et la production de toxines d’espèces fongiques pathogènes. Ce travail exploite les propriétés remarquables de trois composés : le biopolymère de chitosane, dérivé de la chitine, la tétrahydrocurcumine (THC), un dérivé de curcumine, et des extraits de pins et de vigne. Les propriétés physico-chimiques des chitosanes ont tout d’abord été caractérisées. Ces solutions de chitosanes présentent des effets antifongiques prometteurs réduisant la croissance mycélienne du champignon modèle cible Fusarium graminearum et divisant sa production de mycotoxines de plus moitié. Un des principaux atouts de ce biopolymère réside dans le fait qu’il conserve ses propriétés antifongiques sous forme d’enduction. Des extraits végétaux possédant des activités antimicrobiennes ont ensuite été étudiés. Premièrement, la THC inhibe la production de toxines et est donc combinée avec du chitosane. Afin d’accroître la solubilité dans l’eau et l’efficacité de la THC, des complexes d’inclusion ont été formés avec des cyclodextrines. De même, cette THC a été encapsulée dans d’autres matrices de biopolymères variés, tels que l’amidon ou le chitosane. Deuxièmement, les extraits issus de ressources locales de pins maritimes et de vignes démontrent eux aussi des effets antifongiques et anti-mycotoxigéniques. En particulier, l’addition d’un de ces extraits, celui d’écorce de pin maritime, à une formulation de chitosane double l’efficacité de ce dernier contre le développement du mycélium
Cereals are subject to contamination by pathogenic fungi, which damage grains and threaten the public health with their mycotoxins. Recently, the raise of public and political awareness concerning environmental issues tend to limit the use of traditional fungicides against these pathogens in favour of eco-friendlier alternatives. In this framework, this thesis work aims to create a formulation based on renewable products in order to limit the fungal development and control the production of mycotoxins from cereal fungi. Our work exploits the remarkable properties of three compounds: the chitosan, a chitin derived biopolymer, the tetrahydrocurcumin (THC), a curcumin derivative, and plant extracts. In a first step, we studied and characterise the physicochemical properties of different chitosans. Chitosan solutions were shown to reduce the mycelial growth of a target model fungi Fusarium graminearum, and to divide by 2 the accumulation of mycotoxins. In addition, we showed that this biopolymer was able to maintain its antifungal properties as a form of a coating. In a second step, we focused on different plant extracts with antimicrobial activities. THC was able to inhibit the toxin production and a maritime pine by-product showed its potential to control the fungal growth. The combination of the THC or the wood extract with chitosan was then studied to increase the efficiency of the formulation. To this end, a significant work was made to increase the solubility of THC in water by forming an inclusion complex in cyclodextrins or by protecting it in starch or chitosan particles. In particular, we showed that the addition of pine extracts to a chitosan-based solution can double the effectiveness of the formulation

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Rami, Lila. "Qualification d’hydrogels physiques de chitosane et de progéniteurs endothéliaux humains pour l’ingénierie vasculaire." Thesis, Bordeaux 2, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR22047.

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Abstract:

Depuis près de 20 ans, l’ingénierie vasculaire est en plein essor, tentant d’apporter des solutions durables dans le traitement de pathologies cardio-vasculaires dont l’incidence est croissante. Utilisés pour le remplacement ou le pontage de vaisseaux obstrués voire lésés, les substituts vasculaires de petit calibre présentent encore des limites importantes, induisant, à plus ou moins court terme, le développement d’hyperplasie intimale ou de thrombose. Les multiples exemples de substituts vasculaires issus de l’ingénierie tissulaire décrits dans la littérature témoignent des difficultés rencontrées pour obtenir une prothèse qui réunirait à la fois des propriétés mécaniques adaptées au site d’implantation et des propriétés biologiques optimales pour assurer la fonction vasculaire. C’est dans cette problématique que se situe cette étude dont l’objectif est de définir la composante matricielle et la composante cellulaire idéales pour un substitut vasculaire de petit calibre. Pour cela, nous nous sommes intéressés aux hydrogels physiques de chitosane, dont les propriétés d’hémocompatibilité et de biorésorption sont reconnues. La composition physico- chimique adéquate d’un point de vue biologique et mécanique a été déterminée afin d’élaborer des tubes qui ont été par la suite endothélialisés. Par ailleurs, le mécanisme d’alignement cellulaire en réponse à un flux laminaire de type artériel, a été particulièrement étudié car il constitue un phénomène d’adaptation des CEs aux contraintes mécaniques perçues in vivo par l’endothélium. Cette caractérisation a permis de mettre en évidence le rôle essentiel d’IQGAP1 dans ce processus et d’initier une seconde étude visant la compréhension du mécanisme d’adhésion des CEs sur le chitosane. Finalement, en alliant recherche fondamentale et recherche appliquée nous avons élaboré un substitut vasculaire cellularisable in vitro et implantable in vivo
Abstract

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Enache, Alexandru Alin. "Mathematical modelling of the chitosan fiber formation by wet-spinning." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1100/document.

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Abstract:

Le chitosane est un polymère naturel obtenu par deacétylation de la chitine. Ce polysaccharide est bien connu pour ses propriétés biologiques exceptionnelles : il est biocompatible et biorésorbable. Les fibres de chitosane peuvent être utilisées en chirurgie. L'objectif de cette thèse est d'étudier les phénomènes physico-chimiques mis en jeu, de développer un modèle du procédé, afin d'optimiser le procédé de filage mis au point au laboratoire.Après une revue de la littérature dans le premier chapitre, les techniques expérimentales d'obtention, de purification, et de caractérisation du chitosane sont décrits dans le deuxième chapitre. Une étude de la structure du chitosane obtenu est présentée. C'est l'un des résultats originaux de ce travail.Le principe du procédé étant par coagulation en solution, il est essentiel de déterminer dans quelle condition celle-ci s'effectue, et quel est le paramètre déterminant. Les études précédentes ont montré que celui-ci est le coefficient de diffusion de la soude dans le milieu. A cet effet, des mesures ont été effectuées, dans des géométries différentes. Cette étude constitue le travail présenté dans le chapitre trois.Dans le chapitre quatre est présentée une technique consistant à suivre au moyen d'un microscope l'avancée du front de coagulation. Cette technique a permis de déterminer précisément le coefficient de diffusion.Le dernier chapitre a consisté à élaborer des fibres au moyen d'un banc que possède le laboratoire (IMP Lyon 1). L'étape ultime de ce travail a été de modéliser le procédé, de prévoir les diamètres intérieur et extérieur des fibres obtenues, et de comparer le résultat de la modélisation aux résultats expérimentaux
Chitosan is a natural polymer obtained by deacetylation of chitin. This polysaccharide is well known for its exceptional biological properties: it is biocompatible and bio absorbable. Chitosan fibers can be used in surgery.The objective of this thesis is to study the physicochemical phenomena involved, to develop a process model, to optimize the filtering process in the laboratory.After a review of the literature in the first chapter, the experimental techniques for obtaining, purifying and characterizing chitosan are described in the second chapter. A study of the structure of the chitosan obtained is presented. This is one of the original results of this work.The principle of the coagulation method in solution, it is essential to determine in what condition it, and what is the determining parameter. Previous studies have shown that this is the diffusion coefficient of soda in the medium. One effect, measurements were made, in different geometries. This study constitutes the work presented in Chapter Three.In chapter four is presented a technique consisting in following by means of a microscope the advance of the coagulation front. This technique makes it possible to determine the diffusion coefficient.The last chapter consisted of developing fibers using a small scale plant existing in laboratory (IMP Lyon 1). The final element of this work consists of modelling the process, calculating the inside and outside diameters of the fibers obtained and comparing the result of the modelling with the experimental results

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Lalevée, Gautier. "Complexes polyélectrolytes d'acide hyaluronique et de chitosane pour des applications biomédicales." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1075.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'élaboration de complexes polyélectrolytes combinant deux polyélectrolytes de charges opposées ainsi que l'étude de leur potentiel en tant que biomatériaux injectables pour du comblement de ride. L'acide hyaluronique (portant des - charges négatives sur ses groupements carboxyliques -COO ) a été complexé avec l'unique polycation d'origine naturelle appelé chitosane (portant des charges positives de + par ses groupements amines -NH3 ). Les paramètres influençant la formation et les propriétés physico-chimiques des complexes acide hyaluronique – chitosane ont été étudiés. Nous avons utilisé une nouvelle technique de complexation développée au laboratoire mettant en œuvre la diminution de la force ionique de mélanges acide hyaluronique – chitosane – chlorure de sodium par dialyse dans le domaine de complexation de l'acide hyaluronique et du chitosane (pH approximativement compris entre 2.5 et 6.5). Ce procédé permet l'élimination progressive des sels et une association lente. Nous avons par ce biais été capable d'induire et de contrôler l'auto-assemblage de ces deux polyélectrolytes. Plusieurs formes ont ainsi été obtenues comme des agrégats, des complexes solubles, des suspensions colloïdales ou des coacervats. Au cours de ce travail, nous avons obtenu des hydrogels mixtes d'acide hyaluronique et de chitosane ayant d'exceptionnelles propriétés d'étirabilité à pH acide. D'autre part, une approche alternative a été envisagée, visant à utiliser les propriétés intrinsèques du chitosane, en particulier son aptitude à gélifier au contact de milieux alcalins. Ainsi, par un procédé similaire, nous avons pu former des hydrogels acide hyaluronique – chitosane réticulés physiquement, stable à pH et osmolarité physiologiques, et pouvant endurer des déformations importantes. De plus, ces systèmes peuvent être stérilisés par autoclave et peuvent être formulés afin d'être injectables. Réunissant toutes les conditions pour être de bons candidats au développement de biomatériaux injectables, ces hydrogels ont été testés in vivo sur un modèle lapin afin d‘évaluer leur biocompatibilité et leur applicabilité en tant que produits injectables en intradermique
This work is devoted to the elaboration of polyelectrolyte complexes systems combining two oppositely-charged polyelectrolytes and to the study of their potential application as - injectable dermal fillers. Hyaluronic acid as polyanion (carboxylic groups -COO as negative charges) was complexed with the only naturally-occuring polycation named + chitosan (amine groups -NH3 as positive charges). The factors impacting the formation of hyaluronic acid - chitosan complexes and their physico-chemical properties were investigated. We used a new technique of complexation developed in the laboratory through the desalting of highly salted mixtures, and systematically investigated the impact of pH in the range 2.5 - 6.5, corresponding to the complexation domain of hyaluronic acid and chitosan. This process allowed the progressive elimination of the salts and the slow restoration of the attractive electrostatic interactions resp onsible for the self-assembly of the two polyelectrolytes. Various physical forms were obtained: macroscopic aggregates, soluble complexes, colloidal suspensions or hydrogels. During this work, we observed for the first time the formation of hyaluronic acid-chitosan hydrogels exhibiting a very unusual hyper-stretchability, only at acidic pH. Therefore, an alternate approach consisted in taking advantage of the chitosan ability to gel in alkaline medium. By using a similar process, we were then able to form physically-crosslinked hyaluronic acid-chitosan hydrogels stable at physiological pH and osmolarity and still able to undergo high deformations. Moreover, these systems could be submitted to steam sterilization and could be formulated so as to be injectable. Hence, these hydrogels gathered all the conditions to be good candidates as injectable biomaterials, these hydrogels were then tested in vivo on a rabbit model to evaluate their biocompatibility and suitability for intradermal applications

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Mati-Baouche, Narimane. "Conception d'isolants thermiques à base de broyats de tiges de tournesol et de liants polysaccharidiques." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22548/document.

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Abstract:

Un des enjeux relatifs à la durabilité des isolants thermiques dans l’industrie du bâtiment est l’utilisation de composites issus d’agro-ressources. Ces composites sont généralement mis en œuvre en l’état ou agglomérés par des liants minéraux ou issus de la synthèse. Afin d’explorer l’utilisation de liants polysaccharidiques pour la conception de panneaux isolants à base de broyats de tiges de tournesol (renfort), le chitosane a été choisi comme polysaccharide modèle. Après une première étape de caractérisations physico-chimique, thermique et mécanique du liant et du renfort, un plan d’expérience composite centré a été établi afin de trouver les meilleures valeurs de granulométrie des particules, de ratio massique liant/renfort et de contrainte de compactage influant sur les propriétés thermo-mécaniques des composites. Un composite doté d’une propriété d’isolation thermique de l’ordre de 0,06 W.m-1.K-1 et d’une contrainte à la rupture en traction et en compression de l’ordre de 2 MPa a été obtenu avec un ratio massique en chitosane de 4,3 % et une granulométrie de broyats de tiges de tournesol de 6,3 mm. Ses performances mécanique et thermique sont supérieures à celles des autres isolants biosourcés actuellement sur le marché. Dans une démarche d’éco-conception un travail de formulation du liant par réticulation covalente (génipine) et par ajout d’autres biopolymères (alginate, guar, amidon), dotés de propriétés liantes, a été réalisé via l'élaboration d'un plan d'expérience factoriel fractionnaire. Les résultats montrent la possibilité de conserver des propriétés mécaniques et thermiques satisfaisantes tout en minimisant la quantité de chitosane utilisé
One of the issues relating to the sustainability of thermal insulation in the building industry is the use of composites derived from agricultural resources. These composites are typically agglomerated with mineral binders or from synthesis. To explore the use of polysaccharide binders for the conception of insulation panels based one sunflower stem aggregates (reinforcement), chitosan has been chosen as polysaccharide model. After a first stage of physico-chemical, thermal and mechanical characterizations of the binder and the reinforcement, an experimental design was established to find the best values of the particle size, the ratio binder/reinforcement and the compaction stress affecting the thermo-mechanical properties of the composites. A composite with a thermal insulation of about 0.06 W.m-1.K-1 and a maximum strength (in tension and compression modes) of 2 MPa was obtained with a ratio chitosan/sunflower stalk aggregates of 4.3 % and a size of 6.3 mm for the aggregates. The mechanical and thermal performances are superior to that of other biobased insulators available on the market. Formulation of the binder by covalent crosslinking (genipin) and by the addition of other biopolymers (alginate, guar gum, starch) with binding property has been achieved through the development of a fractional factorial experimental design. The results show the ability to maintain satisfactory mechanical and thermal properties with reducing chitosan content

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He, Jing. "Des (bio)nano-composites utilisés dans le traitement d'eaux contaminées par de l'arsenic/gentamicine ou pour des applications médicales." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00988092.

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Les composés dits 'bionano' (bionanocomposites) apparaissent comme un nouveau groupe de matériaux hybrides nano-structurés. Ils sont issus de la combinaison de polymères naturels et de solides inorganiques et sont de l'ordre du nanomètre dans au moins une direction. Ces matériaux hybrides conservent les structures et les propriétés fonctionnelles des polymères et matériaux inorganiques dont ils sont composés. Parallèlement, la présence de biopolymères permet de diminuer les risques environnementaux et de santés publiques liés aux nano-matériaux. Les propriétés inhérentes aux biopolymères (biocompatibles' et biodégradables) ouvrent des perspectives intéressantes pour ces matériaux hybrides en particulier dans les domaines de la médecine regénérative et en génie de l'environnement. La production de bionanocomposites de taille plus importante, que les nanoparticules qu'ils renferment, permet d'éviter les effets nocifs potentiels des nanoparticules (NPs) pour les organismes vivants et plus particulièrement pour l'homme. L'association de biopolymères et de nano-solides inorganiques permet la conception de bionanocomposites multifonctionnels qui peuvent être synthétisés et utilisés pour des applications dans des domaines variés. Cette thèse se propose d'étudier principalement (i) ma présence d'arsenic et d'antibiotiques dans les sources d'eau potable en Chine; (ii) l'évaluation d'un nouveau bionanocomposites, à savoir le CGB (chitosan goethite bionanocomposite), dans la décontamination des eaux contenant des espèces inorganiques d'arsenic; (iii) l'évaluation d'argiles comme adsorbants de décontamination de la gentamicine (un antibiotique aminoglycoside ) présent dans l'eau de même que celle de bionanocomposés fait d'argiles riches en gentamicine de polymères de methycelluloses hydroxypropyles Gt-Mt-HPMC (gentamicin-montmorillonite- hydroxypropyl methycellulose) utilisés comme pansement contre les infections qui ont lieu suite à des brûlures.

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Giacalone, Giovanna. "Implant chargé en nanoparticules pour la libération contrôlée et le ciblage lymphatique de nucléotides et d’analogues nucléotidiques." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA114845.

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Abstract:

Les nucléotides naturels et les analogues nucléotidiques présentent des activités pharmacologiques importantes : par exemple, le nucléotide adénosine triphosphate (ATP) présente un intérêt pour le traitement de l'ischémie ou de plaques d'athérosclérose. L'utilisation clinique de ces molécules est cependant limitée en raison de la présence d'un groupe triphosphate, qui est sujet à l'hydrolyse in vivo, et responsable de la forte hydrophilie des molécules, ce qui limite fortement leur capture par les cellules cibles et l'accès à leurs cibles pharmacologiques intracellulaires. Pour surmonter ces limitations et permettre l'administration de nucléotides et d’analogues nucléotidiques, l'utilisation de systèmes de drug delivery comme les nanoparticules pourrait assurer la protection et l'administration ciblée des molécules actives. Cependant, les nanoparticules conçues pour l’administration intraveineuse ne sont pas toujours adaptées au traitement de certaines maladies chroniques. C’est pour cela qu’un implant sous-cutané avec des caractéristiques de libération prolongée peut représenter une alternative valable, tout en étant peu invasif et capable d’atteindre les tissus lymphatiques, cible importante de plusieurs thérapies.Le premier chapitre de cette thèse porte sur la formulation de nanoparticules pour encapsuler l’ATP ou la zidovudine triphosphate (AZT-TP), grâce à la présence du chitosane (CS). Ces nanoparticules sont formées par interactions ioniques entre les charges positives du chitosane et les charges négatives des groupes triphosphates de l’ATP ou de l’AZT-TP. Dans ce travail, les nanoparticules sont caractérisées et leur délivrance cellulaire de l’ATP et de l’AZT-TP est démontrée sur une lignée cellulaire de macrophages. Dans un deuxième temps, la stabilité de ces systèmes a été améliorée afin d'obtenir un meilleur comportement en conditions physiologiques. Cette amélioration de la stabilité a été obtenue par la complexation du fer(III) au chitosane (CS-Fe). Cette stratégie a été appliquée aux nanoparticules de tripolyphosphate (TPP) et d’ATP. Les nanoparticules ont été ensuite testées sur deux lignées de cellules macrophagiques, montrant une internalisation améliorée de l’ATP par rapport aux nanoparticules précédentes. Enfin, les nanoparticules à base de CS-Fe et ATP ont été dispersées dans une solution de PLGA, dans le but de mettre au point un implant à formation in situ. Une fois en contact avec les fluides physiologiques, la suspension prend la forme d’un dépôt solide. Des études de libération in vitro montrent la capacité des systèmes de retenir les nanoparticules à l’intérieur de la matrice et de les libérer de façon progressive pendant 5 jours. Après administration sous-cutanée chez la souris, les implants de PLGA contenant les nanoparticules ont retenu l’ATP au lieu de l’injection jusqu’à 50 heures, comparé à quelques heures pour l’ATP libre et les nanoparticules libres, montrant ainsi leur pertinence comme systèmes pour la libération prolongée de nucléotides
Natural nucleotides and nucleotide analogs display important pharmacological activities: for example the nucleotide adenosine triphosphate (ATP) could be an interesting molecule for the treatment of ischemia or atherosclerotic plaques. The clinical use of these molecules is however limited due to the presence of a triphosphate group, which is prone to hydrolysis in vivo, and responsible for the high hydrophilicity of the molecules, thereby strongly limiting their uptake by targeted cells and access to their intracellular pharmacological targets. To overcome these limitations and enable the administration of nucleotides and nucleotide analogs, the use of drug delivery systems such as nanoparticles may enable the protection and the targeted delivery of these drugs. Nanoparticles designed for intravenous injections are however not always convenient, e.g. in the case of chronic diseases. Therefore, a subcutaneous implant with sustained release features might represent a valid alternative, which is less invasive and can reach lymphatic tissues (important targets of many therapies). The first chapter of this thesis presents the formulation of nanoparticles to encapsulate ATP as well as zidovudine triphosphate (AZT-TP), thanks to the presence of chitosan (CS). These nanoparticles are formed through ionic interactions between the positive charges of chitosan and the negative charges of the triphosphate groups of ATP or AZT-TP. In this work, nanoparticles are characterized and their cellular delivery of ATP and AZT-TP inside a macrophage cell line is demonstrated. In a second time, the stability of these systems has been improved in order to obtain a better behavior in physiological conditions. This improved stability has been achieved through the complexation of chitosan to iron(III) (CS-Fe). This strategy has been applied to TPP and ATP nanoparticles. These nanoparticles have been tested on two macrophages cell lines showing an improved internalization compared to the previous ones. Finally, CS-Fe/ATP nanoparticles have been dispersed in a PLGA solution in order to develop an in situ forming implant. Once in contact with physiological fluids, the suspension turns into a solid depot. In vitro release studies show the ability of the systems to retain nanoparticles inside the matrix and to gradually release them over 5 days. After subcutaneous administration to mice, PLGA implants containing nanoparticles were able to retain ATP at the injection site for up to 50 hours, as compared to few hours of free ATP or free nanoparticles, showing therefore their relevance as sustained release systems of nucleotides

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Le, Grill Sylvain. "Composite chitosane-phosphate de calcium : synthèse par atomisation séchage et caractérisation structurale." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30023/document.

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Abstract:

Ce mémoire porte sur l'élaboration et la caractérisation d'un matériau composite chitosane/phosphate de calcium destiné à une utilisation dans le domaine de la substitution osseuse. Le procédé d'atomisation-séchage a été choisi pour élaborer ce composite sous forme d'une poudre susceptible d'être transformée en revêtement ou objet 3D. Une étude préliminaire a permis d'appréhender les mécanismes de synthèse du phosphate de calcium, la phase minérale, par atomisation-séchage. Une suspension de particules d'hydroxyapatite stœchiométrique ou d'apatite biomimétique dispersées dans une solution acide mène systématiquement à l'apparition d'une phase amorphe. La proportion de cette phase amorphe dans la poudre atomisée-séchée est dépendante de la taille et de la cristallinité du matériau d'origine. L'atomisation séchage d'une solution acide contenant les ions précurseurs de calcium et phosphate mène à la formation d'une phase principalement amorphe. Cette poudre a pu être décrite à différentes échelles : à une échelle de l'ordre du nanomètre apparaissent des clusters, à une échelle de l'ordre de la centaine de nanomètres des agrégats sphériques de clusters organisés en chapelet tortueux et imbriqués sont identifiés et enfin à une échelle micrométrique des agglomérats de nanoparticules ont été mises en évidence. Le phosphate de calcium ainsi synthétisé possède un rapport molaire Ca/P proche de 1.3. Au-delà de ce rapport dans la solution à atomiser, de l'acétate de calcium (utilisé ici comme précurseur) recristallise dans la poudre. Pour élaborer la poudre composite, le polymère a été solubilisé et ajouté d'abord dans une suspension acide d'hydroxyapatite avant atomisation. Cette première stratégie mène à la formation d'un composite qui présente de fortes inhomogénéités de répartition des phases organiques et minérales. Pour limiter ce problème lié à la distribution de tailles de grains de la phase minérale, une seconde stratégie a été développée. Une solution de polymère contenant des précurseurs de phosphate de calcium a été préparée pour favoriser l'association à l'échelle nanométrique des deux phases. Après atomisation-séchage, un matériau composite présentant une très bonne dispersion de la phase minérale dans la matrice organique est synthétisé. La structuration de la phase minérale est modifiée par la présence du polymère. Cette modification se traduit par une diminution de la fraction volumique des clusters et, à l'échelle supérieure, la phase minérale n'est plus présente sous forme de chapelet mais en particules sphériques isolées. Par ailleurs, une interaction chimique est envisagée en raison des liaisons de type hydrogène, ioniques ou de coordinations possibles entre les deux phases. La présence du polymère inhibe également la formation de l'acétate de calcium cristallin en favorisant la formation d'un sel d'acétate de chitosane. Deux techniques de mises en forme ont été étudiées (MAPLE, pour l'élaboration de revêtements minces et l'impression 3D de pâte pour l'obtention d'objet massif) et ont permis de mettre en avant le potentiel de transformation de la poudre préparée par atomisation séchage. Les études biologiques faites sur le revêtement ont de plus permis de démontrer les propriétés antibactériennes du matériau utilisé
This thesis deals with the development and characterization of a chitosan/calcium phosphate composite material for use in the field of bone substitution. The spray-drying method was chosen to develop this composite in the form of a powder that could be transformed into a coating or 3D object. A preliminary study made it possible to understand the mechanisms of synthesis of calcium phosphate, the mineral phase, by spray-drying. A suspension of stoichiometric hydroxyapatite particles or biomimetic apatite dispersed in an acidic solution systematically leads to the appearance of an amorphous phase. The proportion of this amorphous phase in the spray-dried powder is dependent on the size and crystallinity of the original material. The spray drying of an acidic solution containing the precursor ions of calcium and phosphate leads to the formation of a mainly amorphous phase. This powder could be described at different scales: on a scale of about one nanometer appear clusters, on a scale of about one hundred nanometers spherical aggregates of clusters organized into tortuous and nested chaplets are identified and finally on a micrometric scale, agglomerates of nanoparticles were highlighted. The calcium phosphate thus synthesized has a molar ratio Ca/P close to 1.3. Beyond this ratio in the solution to be atomized, calcium acetate (used here as a precursor) recrystallizes in the powder. To develop the composite powder, the polymer was solubilized and added first into an acid suspension of hydroxyapatite before atomization. This first strategy leads to the formation of a composite that has strong in homogeneities in the distribution of organic and inorganic phases. To limit this problem related to the grain size distribution of the mineral phase, a second strategy has been developed. A polymer solution containing calcium phosphate precursors has been prepared to promote nanoscale association of the two phases. After spray-drying, a composite material having a very good dispersion of the mineral phase in the organic matrix is synthesized. The structuring of the mineral phase is modified by the presence of the polymer. This modification results in a reduction of the volume fraction of the clusters and, on the larger scale, the mineral phase is no longer present in the form of a string but in isolated spherical particles. Moreover, a chemical interaction is envisaged because of the hydrogen, ionic or possible coordination bonds between the two phases. The presence of the polymer also inhibits the formation of crystalline calcium acetate by promoting the formation of a salt of chitosan acetate. Two shaping techniques were studied (MAPLE, for the elaboration of thin coatings and the 3D printing of dough for obtaining massive objects) and made it possible to highlight the transformation potential of the prepared powder by spray drying. The biological studies made on the coating have also demonstrated the antibacterial properties of the material used

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Castel, Marion. "Mise en forme et caractérisation de biomatériaux pour la prévention des fistules pancréatiques après pancréatectomies." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30193.

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Abstract:

Dans le cas d'une tumeur pancréatique, la chirurgie d'exérèse est le traitement de première intention lorsqu'elle est possible. Les pancréatectomies sont des actes à haut risque, entraînant un taux de morbidité de 50%. L'une des complications les plus graves est l'apparition de fistules pancréatiques (FP) qui surviennent dans 15 à 20 % des cas, pour lesquelles il n'existe aucune solution de prévention. Cette thèse porte sur l'élaboration d'un biomatériau pour la prévention des FP. Le cahier des charges, défini avec l'équipe chirurgicale, nous a orienté vers un dispositif médical sous forme de pansement absorbant, présentant des propriétés mécaniques adaptées, ainsi qu'une résistance aux enzymes pancréatiques serait intéressant. Un biomatériau constitué de deux couches a été imaginé : 1) une matrice absorbante constituée d'un complexe polyélectrolyte (PEC) sous forme de film, 2) une couche supérieure imperméable permettant de limiter la diffusion des enzymes pancréatiques dans le milieu péritonéal ; afin de répondre aux spécifications demandées par l'équipe médicale. La première partie de ce travail a porté sur l'optimisation de la mise en forme de la matrice sous forme de film à partir de PEC d'alginate (ALG) et de chitosane (CHI) présentant différents ratio de polymères (ALG-CHI 50/50 et ALG-CHI 63/37). L'influence de la technique d'homogénéisation des PEC, sous ultra-turrax (UT) ou au Stephan (ST) a été étudiée sur les propriétés physico-chimiques des films obtenus. Les propriétés de biodégradation, de gonflement et de cytotoxicité sont principalement influencées par le ratio des polymères. En revanche, leurs structure et propriétés mécaniques sont essentiellement influencées par la technique d'homogénéisation utilisée lors de l'élaboration du PEC. Au vu de ces résultats, le choix de la matrice au contact de l'anastomose ou de la tranche pancréatique s'est arrêté sur le PEC ALG-CHI 63/37 UT. La deuxième partie de cette thèse a été consacrée à l'incorporation d'une couche imperméable à la surface supérieure du film. Deux polymères ont été testés : l'acide polylactique (PLA) et le polycaprolactone (PCL). Ils ont été incorporés après fonctionnalisation de la surface du film. La matrice ALG-CHI 63/37 UT recouverte de PLA présente une surface plus hydrophobe, des propriétés mécaniques adaptées, une bonne résistance aux enzymes pancréatiques tout en possédant des propriétés de gonflement intéressantes. Le biomatériau ainsi obtenu est un bon candidat qui répond au cahier des charges d'un pansement indiqué pour la prévention des fistules pancréatiques
Resection surgery is the first-line treatment indicated for pancreatic tumor. The morbidity of this surgery is high with a complication rate around 50%. One of the most serious complications is the occurrence of pancreatic fistula (PF), which occurs in 15-20% of cases. To date, no biomaterial available on the market is indicated for the prevention of the onset of PF following pancreatectomy. This project focuses on the development of a biomaterial for the prevention of PF. Specifications identified by the surgical team oriented us to ward an absorbent dressing with sufficient mechanical properties and pancreatic enzymes resistance. A biomaterial made up of two layers was designed: 1) an absorbent matrix, in the form of a film, constituted by a polyelectrolyte complex (PEC), 2) an impermeable backing layer expected to limit the diffusion of the pancreatic enzymes into the peritoneal medium; to meet surgeons' specifications. The first part of this work focused on the optimization of the preparation of the matrix, composed of alginate (ALG) and chitosan (CHI) PECs films with different polymer ratios (ALG-CHI 50/50and ALG-CHI 63/37). The influence of the technique of homogenization of PEC, ultra-turrax (UT) or Stephan (ST) was studied on the physicochemical properties of the films. Biodegradation, swelling and cytotoxicity were shown to be mainly influenced by the ratio of polymers used. On the other hand, structure and mechanical properties are mainly influenced by the homogenization technique. With these results, the choice of the matrix to pancreatic application was set as the PEC ALG-CHI 63/37 UT. The second part of the present work was devoted to the incorporation of an impermeable backing layer on the upper film surface. Two polymers were evaluated: polylactic acid (PLA) and polycaprolactone (PCL). They were incorporated after the functionalization of the film surface. The PLA-coated ALG-CHI 63/37 UT matrix led to more hydrophobic surfaces, as well as adaptated mechanical properties and resistance to pancreatic enzymes with interesting swelling properties. The obtained biomaterial is a promising candidate responding to the specifications for a dressing indicated for the prevention of PF

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Cisse, Mohamed. "Immobilisation d’un système lactoperoxydase dans un enrobage de chitosane dans le but de prolonger la conservation des mangues." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2012. http://www.theses.fr/2012NSAM0012/document.

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Abstract:

L'exportation des mangues est limitée par le mûrissement rapide et la prolifération microbienne sur les fruits. Cette thèse propose une nouvelle approche sûre et saine utilisant des molécules d'origine naturelle pour améliorer la conservation post-récolte des mangues et ainsi participer à la préservation de la santé des consommateurs et à une amélioration des potentialités du commerce international de certains pays exportateurs. Ces travaux ont montré que l'immobilisation du système lactoperoxydase dans le film de chitosane appliqué sur l'épiderme des mangues pouvait maintenir la qualité microbiologique et physicochimique des fruits traités. Le couplage Chitosane-Système lactoperoxydase a prolongé la durée de conservation des mangues durant plus de deux semaines sans altérer leurs qualités organoleptiques.Ce travail a permis également de mettre en évidence la synergie entre le système lactoperoxydase et la concentration de chitosane. Un enrobage optimum de 1% de chitosane a permis de fixer le système enzymatique et de maintenir les mangues en bon état sanitaire. La présence d'iode dans le système lactoperoxydase n'agit pas de manière significative sur la conservation des mangues
The mango export is limited by the rapid ripening and microbial growth on the fruit. This thesis proposes a new approach to safe and healthy using natural molecules to improve post-harvest conservation of mango and thus help preserve the health of consumers and improved the potential of international trade in certain exporting countries. This work shown that the immobilization of the lactoperoxidase in the chitosan film and applied as coating of mangoes could maintain the microbiological and physicochemical quality of fruits. Chitosan-coupling lactoperoxidase system extended the shelf life of mangoes for over two weeks without affecting their organoleptic quality.This work also helped to highlight the synergy between the lactoperoxidase and the concentration of chitosan. An optimum coating made from 1% chitosan allowed to fix the enzyme system and to maintain the mangoes in a good sanitary condition. The presence of iodine in the lactoperoxidase does not act significantly on the conservation of mangoes

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Dumont, Mélanie. "Élaboration et caractérisation de fibres mixtes Alginate / Chitosane." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1303/document.

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Abstract:

Dans ces travaux de recherche, la préparation de fibres d'alginate de calcium revêtues de chitosane par un procédé de filage par mouillage et la caractérisation de ces fibres dont leur activité antibactérienne sont présentées. Un métier à filer à l'échelle pilote a été conçu et développé au cours de ces travaux de thèse pour l'élaboration de fibres d'alginate de calcium. Ces dernières, préalablement fabriquées, sont immergées dans une solution d'acétate de chitosane. Trois méthodes de coagulation de l'enduit de chitosane ont été explorés dont deux consistent en l'immersion des fibres dans un bain neutralisant : une solution de dihydroxyde de calcium ou une solution d'hydroxyde de potassium. La dernière méthode consistait à neutraliser le chitosane par séchage sous air chaud soufflé. Une caractérisation structurelle, mécanique et d'absorption des fibres, ainsi qu'un dosage du chitosane revêtu ont été réalisés. De plus, une évaluation antibactérienne a été accomplie par une méthode de comptage des UFC (Unité Formant Colonie) après 6 h d'incubation à 37 °C. L'incorporation de chitosane aux fibres d'alginate de calcium apporte une activité antibactérienne contre Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli et divers Staphylococcus aureus tels que MSSA (Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus), CA-MRSA (Community Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) et HA-MRSA (Healthcare Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus). Ces fibres revêtues sont alors des candidats de choix pour l'élaboration de tissus destinés à la cicatrisation des plaies. Développer des compresses avec les propriétés hémostatiques et cicatrisantes de l'alginate de calcium combinées aux propriétés antibactériennes du chitosane peut être envisagé pour lutter contre les infections et plus particulièrement les maladies nosocomiales
In this work, the preparation of chitosan-coated alginate fibers by a wet spin process and the characterization of these fibers, particularly their antibacterial activities are presented. A pilot scale spinning machine was developed during this thesis for the elaboration of calcium alginate fibers. These last, preformed produced were immersed in chitosan acetate solutions. Three coagulation methods of the chitosan coating were explored two of which consist to the immersion of the fibers in a neutralizing bath: a calcium hydroxide solution or a potassium hydroxide solution. The last method is to neutralize chitosan by drying under hot air blown. Structural, mechanical and absorption characterization of fibers and a dose of the coated chitosan have been made. Furthermore, the antibacterial evaluation was achieved by a CFU (Colony-Forming Units) counting method after 6 h of incubation at 37 °C. The incorporation of chitosan on calcium alginate fibers brings antibacterial activities against Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and various Staphylococcus aureus strains namely MSSA (Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus), CA-MRSA (Community Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) and HA-MRSA (Healthcare Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) which make these chitosan-coated fibers potential candidates for wound dressing materials. Developing a wound dressing with the haemostatic and healing properties of alginate combined with antibacterial properties of chitosan can be envisioned for fighting against the infections and more particularly nosocomial infections

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Pibre-Weber, Caroline. "Caractérisation et comparaison des propriétés immunostimulantes de nanoparticules biodégradables de poly(acide lactique) et de chitosane après adsorption de TLR ligands ou d’antigènes du VIH1." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10333/document.

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Abstract:

Les vecteurs nanoparticulaires comme systèmes de relargage contrôlé pour des applications vaccinales font l’objet d’intenses recherches, notamment dans le domaine du VIH1. Une approche novatrice consiste à co-administrer des molécules immuno-stimulatrices avec les antigènes d’intérêt, afin d’amplifier le recrutement et l’activation des cellules dendritiques (DCs). Un tel vecteur vaccinal stimulerait l’intensité de la réponse immunitaire et une immunité au niveau des muqueuses vaginales et anales pourrait être obtenue après vaccination. Des nanoparticules de poly(acide lactique) (NP-PLA) ou de chitosane/sulfate de dextrane (NP-CSD) ont été utilisées comme véhicules et adjuvants de protéines du VIH1, gp140 et p24. Le poly(I:C), ligand de TLR3 est la molécule immuno-stimulatrice retenue pour ses propriétés adjuvantes. Les NP-PLA et NP-CSD présentent un potentiel équivalent pour l’adsorption de protéines. Par contre, si les NP-CSD permettent l'adsorption du poly(I:C) (95%), elle est moins reproductible sur les NP-PLA. Pour chaque formulation, la capacité à induire in vitro la maturation des DCs a été évaluée en suivant les marqueurs CD25, CD80, CD83, par cytométrie en flux. L’adsorption de poly(I:C) sur les NP-PLA ou les NP-CSD amplifie les capacités de maturation de ces nanoparticules, un effet synergique étant observé avec les NP-CSD. Nos travaux montrent que la co-adsorption d’un TLR ligand, avec des antigènes protéiques du VIH sur des nanoparticules biodégradables, est possible et confère à la formulation vaccinale un effet immuno-stimulant in vitro. In vivo, les formulations vaccinales contenant du poly(I:C) induisent de très forts taux d’anticorps sériques chez la souris
Use of nanoparticulate vectors in vaccination as controlled release systems based on biodegradable polymers has been widely studied, particularly for HIV vaccine research. An innovative approach is to co-administer antigens of interest with immuno-stimulatory molecules to amplify the recruitment and activation of dendritic cells (DCs). Such a vaccine candidate could boost the intensity of the immune response, and mucosal immunity in vaginal and anal secretions could be obtained after vaccination.We used nanoparticles of poly(lactic acid) (NP-PLA) or chitosan / dextran sulfate (NP-CSD), as vehicles and adjuvants for HIV-1 proteins, gp140 and p24. Poly (I:C), TLR3 ligand molecule, is the immuno-stimulatory molecule chosen for its adjuvant properties. The NP-PLA and NP-CSD have shown their great potential as carriers of proteins. By cons, if NP-CSD allows the adsorption of poly(I:C) with a yield of 95%, the adsorption is less reproducible on NP-PLA. For each formulation, the ability to induce in vitro maturation of DCs was evaluated by following the marker CD25, CD80, CD83, by flow cytometry. Adsorption of poly(I:C) on the NP-PLA or the NP-CSD amplifies the maturation abilities of particles and has a synergistic effect with the NP-CSD.Our work shows that co-adsorption of a TLR ligand with HIV protein antigens onto biodegradable nanoparticles is possible and gives an immuno-stimulant effect to the vaccine formulation in vitro. In vivo, vaccine formulations containing poly(I:C) induce very high levels of serum antibodies in mice

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Roux, Rémi. "Élaboration d'assemblages colloïdaux à partir de nanoparticules de poly(acide lactique) et de chitosane." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10088/document.

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Abstract:

Les assemblages colloïdaux représentent une nouvelle piste très prometteuse dans le domaine de l'ingénierie tissulaire. Idéalement, ce type d'assemblage permet l'obtention de matériaux injectables et gélifiants sur le site lésionnel, favorisant par la suite le développement de néo-tissus viables. Ce travail porte sur la formation de tels assemblages à base de chitosane et de poly(acide lactique) (PLA). Deux types d'assemblages ont été conçus et étudiés dans ce travail. Dans une première approche, le mélange de particules anioniques de poly (acide lactique) (PLA) avec du chitosane en solution faiblement acide conduit à la formation de « gels composites », résultant des interactions colloïde-polymère. Des analyses rhéologiques et de diffusion des rayons X aux petits angles ont permit de mettre en évidence le mode de formation et l'influence de plusieurs paramètres sur les propriétés finales de ces gels. Notamment, ils présentent des propriétés rhéofluidifiantes et un caractère réversible, c'est-à-dire que le gel peut se reformer après déstructuration mécanique. Le second type d'assemblage résulte du mélange de particules anioniques de PLA et de nanogels cationiques de chitosane, conduisant à la formation de « gels colloïdaux », par interactions colloïde-colloïde. L'influence de plusieurs facteurs sur la formation et les propriétés de ces gels a également été étudiée par mesures rhéologiques. Notre étude s'est notamment orientée sur la caractérisation et la stabilité des hydrogels physiques de chitosane sous forme colloïdale, ainsi que sur l'optimisation de leur cohésion
Colloidal assemblies may be a promising pathway to obtain injectable scaffolds favoring the development of neo-tissue in regenerative medicine. This work investigates the formation of such assemblies composed of chitosan, soluble or in suspension (nano-hydrogel), and poly(lactic acid) (PLA) nanoparticles. Two types of assemblies are studied. As a first approach, mixing negatively charged PLA particles and chitosan solution leads to the formation of “composite gels”, based on colloidpolymer interactions. Rheological and Small Angle X-Ray Scattering measurements highlighted the formation process and the influence of various parameters on final properties of these gels, which features shear-thinning and reversibility behavior, that is, the capacity to gel again after yielding. PLA nanoparticles could also be mixed with cationic chitosan nanoparticles, which are crosslinker free nano-hydrogels, leading to the formation of “colloidal gels”, based on colloid-colloid interactions. Influence of various parameters on gel synthesis and properties are investigated through rheological measurements. The study also focuses on the characterization and control of the morphological and cohesion properties of chitosan nanogel

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Blanchard, Kévin. "Développement de nouveaux systèmes de délivrance de vaccins à base de polysaccharides." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1184.

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La vaccination, particulièrement chez les espèces animales, demeure toujours un outil efficace de préventions des maladies infectieuses. Les adjuvants sont des composants généralement indispensables dans la formulation des vaccins de par leurs rôles de vecteurs de l'antigène ainsi que de stimulateurs du système immunitaire. En effet, les antigènes seuls, pour la plupart, ne permette pas d'induire une protection satisfaisantes. Les propriétés uniques du chitosane, polymère naturel biocompatible et biodégradable, offrent un matériau de choix pour l'élaboration de nouvelles générations d'adjuvant tel que des nanoparticules ou des hydrogels.Les travaux de cette thèse ont portés sur l'élaboration d'adjuvants à base de chitosane chez l'animal. La préparation de solutions visqueuses de chitosane (0, 2 = Cp = 0,75 % (w/v)) en association avec différents types d'antigènes à savoir une souche atténuée de bactéries vivantes atténuées, de virus vivants atténués ou inactivités ainsi qu'une protéine recombinante purifié ont permis d'obtenir une réponse immunitaire chez les différentes espèces animales étudiées. Par ailleurs, le chitosane, par l'inspection des animaux durant les essais ainsi que post-mortem, a démontré une bonne innocuité ainsi qu'une résorbabilité satisfaisante. Dans le cadre du développement d'un système de relargage retardé d'antigènes, nous avons débuté l'élaboration d'un système permettant de prélever et d'injecter, via un système classique seringue/aiguille, une solution visqueuse gélifiante en conditions physiologiques (150 mM, 37°C). La diffusion plus lente d'un antigène associé à ce matériau a pour objectif d'améliorer la protection des animaux en stimulant de manière prolongée les différents acteurs du système immunitaire
Vaccination, especially in animal species, remains already an efficient tool in the prevention of infectious diseases. The carrier and immunostimulant properties of adjuvant allow increasing the action of antigen which, alone, is not enough capable to induce a long and strong immune response in host. The unique properties of chitosan, a biocompatible and biodegradable natural polymer, offer a choice material to elaborate new generations of adjuvant such as nanoparticles or hydrogels.This PhD works was focus on the development of chitosan-based adjuvant for animal species. The preparation of chitosan-based viscous solutions, with a polymer concentration from 0.2 to 0.75 % (w/v) mixed with different kind of antigens such as live attenuated bacteria, live attenuated or inactivated virus and a recombinant protein allowed obtaining an immune response in the studied animals. Moreover, the observation of animals during the protocol or in post-mortem inspections indicated a satisfying safety and resorbability. In vitro experiments were also conducted developing a syringeable and injectable in situ gelling chitosan-based hydrogel containing a model protein, destined to standard injection system. The slow release of antigen in the host should interact with the immune system longer increasing the final protection against diseases

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Aubert-Viard, François. "Conception et évaluation d'un pansement multicouche antibactérien pour le traitement des plaies chroniques." Thesis, Lille 2, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL2S027/document.

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Abstract:

Les plaies chroniques représentent un problème de santé publique dont la prévalence augmente avec l'âge, l'état de santé du patient et la sédentarité. En effet, 1,69% des personnes âgées de plus de 65 ans est atteint d'ulcères de la jambe dans les pays occidentaux. De plus, l'apparition de plaies chroniques augmente chez les patients atteints de diabète avec une probabilité de développer un ulcère du pied de 2,2%/an pour les patients diabétiques atteints de neuropathie (diabète de type I et II confondus). Le risque d'infection des plaies chroniques augmentant avec le temps de guérison de la plaie, il est donc nécessaire d'apporter des soins réguliers afin de prévenir ou lutter contre l'infection de ces plaies jusqu'à leur complète guérison. En cas d'infection, la colonisation critique ou infection localisée peut conduire, en cas d'absence de traitement adapté, à la nécessité d'une intervention chirurgicale afin de prévenir l'infection systémique voire la mort du patient. Cependant, la plaie chronique représente un site de colonisation favorable pour les agents pathogènes qui s'y développent rapidement. La prolifération des bactéries peut alors aboutir à la formation d'un biofilm protecteur diminuant l'efficacité des défenses de l'organisme et des agents antimicrobiens. L'objectif de ce travail de thèse est donc de concevoir un dispositif médical sous forme de pansement capable de libérer de façon prolongée un principe actif antibactérien à large spectre d'action. Le dispositif textile utilisé dans ce projet est un textile non-tissé à base de polyéthylène téréphtalate (PET) fonctionnalisé par le chitosane (CHT) par la méthode "Pad-Dry-Cure". La fonctionnalisation du CHT est réalisée par l'utilisation de deux agents réticulants, la génipine (Gpn) ou l'acide citrique (CTR), qui permet de créer un réseau de chitosane réticulé à la surface des fibres textiles. Le coating apporte ainsi des fonctions ioniques à la surface du PET; positives lorsque l’agent réticulant est la Gpn, positives ou négatives en fonction du ratio de CTR introduit dans la solution quand l’agent réticulant est le CTR.Les charges ioniques du support PET fonctionnalisé par le CHT réticulé par la Gpn (PET-Gpn/CHT) ont été utilisées pour la construction d'un système multicouche (MC) "Layer-by-Layer" auto-assemblé. Les polyélectrolytes (PE) utilisés pour la construction de ce MC par "Dip-Coating" sont le chitosan en tant que PE cationique et un polymère de cyclodextrine (CD) en tant que PE anionique, élaboré et étudié par le laboratoire lors de travaux précédents. La capacité de formation de complexe d'inclusion des CD, apportée par le polymère de CD incorporé au revêtement multicouche, a ensuite été utilisée afin de charger un antiseptique à large spectre d'action, la chlorhexidine (Chx). La construction du système MC a d'abord été optimisée puis une évaluation physico-chimique, biologique et microbiologique a été réalisée sur les textiles PET-Gpn/CHT recouvert d'un système MC chargé par la Chx. Une étude a aussi été menée sur le PET fonctionnalisé uniquement par le CHT réticulé par le CTR (PET-CTR/CHT). Ce système anionique ou cationique en fonction de la quantité d’agent réticulant introduite, a été chargé respectivement par l'argent (Ag+) ou l’'iode (I3-). Une évaluation physico-chimique et microbiologique a été réalisée sur ces supports textiles pour évaluer leur efficacité antibactérienne. Finalement un système multicouche a été construit sur le système PET-CTR anionique chargé d’argent afin de limiter sa libération hors du système MC. Ceci a été ensuite vérifié à travers une évaluation chimique complétée par des tests microbiologiques
The chronic wounds represent a public health problem health which the prevalence increases with age, patient health and sedentary lifestyle. Indeed, in the occidental countries, 1.69% of the elderly person aged over 65 years is suffering from leg ulcers . Moreover, the chronic wounds appearance increases for the diabetic patients who suffering neuropathy (diabetic type I and II together) with 2.2%/years of probability to developp a leg ulcer. The infection of the chronic wounds increases with wound healing delay, thus, cares need to be repeated to prevent or fight wound infection until their complete healing. In the case of infected wound, the critical colonization or localized infection can result without adapted treatment to surgery operation in order to prevent systemic infection or death. Nevertheless, the chronic wound represents a favourable site for the rapid developpment of the pathogen agents. The bacterial proliferation can lead to the biofilm formation which increases the bacterial protection against the body\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\'s natural defences and antimicrobial agents. So, the aim of this work is elaborate a medical device as wound dressing for extended broad spectrum antibacterial drug release. The textile device used in this project is a non-woven textile based on polyethylene terephtalate (PET) functionalized with Pad-Dry-Cure method with chitosan (CHT). In the present work, two crosslinking agents are evaluated, genipin (Gpn) and citric acid (CTR), which allows obtaining a CHT network coated at the surface of the textile fibers. Thus, there are ionic functions at the surface of the PET; positive charges when the crosslink agent is Gpn, positive or negative charges in function of the amount of the CTR used in the solution.The ionic charges from the PET functionalized by CHT crosslinked by Gpn (PET-Gpn/CHT), are used to build a multilayer system layer-by layer self-assembly. The polyelectrolytes (PE) used to build this multilayer system by dip-coating are: the CHT, as cationic PE, and cyclodextrin (CD) polymer, as anionic PE (it was developed and studied by the team in previously work). The ability of the CD to form inclusion complex, from the CD polymer included in the multilayer coating, is used in the case of PET-Gpn/CHT to load one antiseptic with broad spectrum, the chlorhexidine (Chx). This Chx loaded multilayer system is optimized and evaluated physic-chemically, biologically and microbiologically. The study is also realized on the functionalized PET-CTR/CHT. This system, anionic or cationic, in function of the quantity of the crosslinking agent used, is loaded respectively by silver (Ag+) or iodide (I3-). A physico-chemical and microbiological evaluation are realized to evaluate their antibacterial efficiency. Finally, the multilayer system is built-up on the anionic PET-CTR/CHT loaded by silver to reduce its release out of the multilayer system. Chemical completed by microbiology tests are realized to verify the influence on the antibacterial activity and the kinetic of the release of the multilayer system

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Garcia, Garcia Christian Enrique. "Electrofilage de systèmes polymères à base de chitosane pour la production de substrats nanostructurés. Caractérisation et application potentielle en ingénierie tissulaire." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2022. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03789645.

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Abstract:

L'ingénierie tissulaire représente une approche potentielle pour améliorer la réparation du cartilage, où une matrice extracellulaire (MEC) 3D artificielle est essentielle pour générer de nouveaux tissus. Les ECM natives peuvent être efficacement imitées par des membranes de nanofibres électrofilées, notamment en utilisant des polymères d'origine naturelle.Dans ce travail, des systèmes à base de chitosane (CS) (CS et CS/Hyaluronan (HA)) sont transformés, par électrofilage, en mats nanofibreux biocompatibles et biodégradables adaptés au développement des chondrocytes (CHCT). Les matériaux CS sont censés favoriser l'adhésion et la croissance des cellules, fournissant l’environnement adéquat pour la préservation du phénotype des CHCT.Des solutions homogènes de CS, HA et CS/HA sont préparées en utilisant de l’acide formique/eau comme solvant. La stabilité du complexe CS/HA est améliorée par un traitement thermique à 120°C. Après le traitement, la cristallisation du matériau et la formation de liaisons amides sont reliées aux modifications des propriétés physicochimiques.Pour permettre l'électrofilage, de l'oxyde de polyéthylène (PEO) est incorporé aux solutions de CS et HA. La teneur en PEO dans le mélange est fixée à 30 % pour obtenir des fibres de CS/PEO et CS/HA/PEO, dont les diamètres sont compris entre 100 et 200 nm. Plusieurs types de collecteurs permettent la production de matrices de fibres avec un arrangement visible selon la structure du collecteur. Des matrices de fibres à motifs sont produits et appliqués pour la culture de CHCT et l'observation de la morphologie cellulaire.Pour la culture cellulaire, l'importance de la stabilisation des fibres CS est mise en évidence. Des tests de prolifération cellulaire, réalisés sur des membranes de fibres de CS, ont révélé que les fibres conduisent à des taux de prolifération plus élevés par rapport aux films.La topographie des membranes de nanofibres de CS électrofilées pourrait avoir un impact sur les modèles de colonisation cellulaire. L'alignement des cellules dans certaines zones des fibres alignées est détecté. De même, la concentration des cellules est observée sur des zones du mat plus densément chargées en fibres.En comparant le développement des CHCT sur les substrats CS et CS/HA, on constate que la confluence cellulaire est atteinte plus tôt sur le CS/HA que sur le CS. Le développement cellulaire pourrait être impacté par la présence de HA, en tant que composant naturel de l'ECM, favorisant l'adhésion cellulaire sur les fibres CS/HA. Dans les deux cas, une viabilité élevée des CHCT (>90%) est détectée.Sur morphologie des cellules, les CHCT primaires conservent une forme ovale dans le cartilage. Cette forme est également observée pour les CHCT sur les matrices de CS et CS/HA. Au contraire, les cellules s'étalent lors de cultures en monocouche sur des surfaces planes (films et plaques). La préservation de la morphologie pourrait indiquer le maintien des caractéristiques natives des cellules.Comme alternative à l'implantation de cellules/substrats, la faisabilité d'injections intra-articulaires de suspensions de cellules/fibres est étudiée. Comme certains patients ne sont pas aptes à subir une intervention chirurgicale, l'approche injectable pourrait devenir un traitement viable pour la régénération du cartilage.En conclusion, l'optimisation du processus d'électrofilage et la caractérisation des matériaux ont permis l'utilisation de matelas de nanofibres stables pour le développement de CHCT en vue d'applications de réparation tissulaire. La compatibilité des matelas de fibres à base de CS est confirmée et l'efficacité du substrat est comparée en fonction de la topographie du matériau.Au vu des résultats prometteurs obtenus, les matrices de nanofibres CS et CS/HA peuvent être considérés comme des échafaudages potentiels, conservant des profils de prolifération adéquats et la forme native des cellules
Tissue engineering represents a potential approach to improve cartilage mending, where an artificial 3D extracellular matrix (ECM) is essential to generate new tissues. Native ECMs can be effectively mimicked by electrospun nanofiber membranes, specially using natural sourced polymers.In this work, chitosan (CS)-based systems (CS and CS/Hyaluronan (HA)) are transformed, by electrospinning, into biocompatible and biodegradable nanofibrous mats adapted for chondrocyte (CHCT) development. CS materials are claimed to favor cell adhesion and growth, providing the microenvironment adequate for CHCT phenotype preservation. No current procedures for cartilage renovation have successfully achieved long-lasting cartilage regeneration.Homogeneous CS, HA, and CS/HA polyelectrolyte complex solutions are prepared using formic acid mixtures as solvent. Stability of the complex is improved by thermal treatment at 120°C. After treatment, material crystallization and amide bond formation are related to modifications of physicochemical properties.Enabling electrospinning, polyethylene oxide (PEO) is incorporated to the CS and HA solutions. The PEO content in the blend is set at 30 % and electrospun CS/PEO and CS/HA/PEO fibers are obtained, with diameters ranging between 100-200 nm. Several collector types allow the production of nanofibrous mats with a visible fiber arrangement depending on the collector structure. Patterned fiber mats are produced and applied for CHCT culture and cell morphology observation.Atomic force microscopy measurements between single CHCT and CS film and fibers, help to compare adhesion strength as a function of substrate topography. The cell-substrate adhesive force is found slightly higher in the case of CS film compared to the mat. Nevertheless, adhesion is more efficient on the mats, considering a lower effective contact area (support porosity ~40%).For cell culture, the importance of CS fiber stabilization is highlighted. Cell proliferation tests, performed on CS fiber mats, revealed that fiber mats lead to higher proliferation rates compared to casted films.Topography of electrospun CS nanofiber membranes could impact cell colonization patterns. Cell alignment in certain zones of aligned fiber samples is detected. In the same way, concentration of cells is observed on zones of the mat more fiber densely charged.When comparing CHCT development on CS and CS/HA substrates, it is found that cell confluency is achieved earlier on CS/HA than on CS fibers. Cell development could be improved by the presence of HA in the support, as a natural component of the ECM, favoring cell adhesion. In both cases, high CHCT viability (>90%) is detected.Regarding cell morphology, primary CHCT maintain an oval shape in cartilage. This form is also observed for CHCT on CS and CS/HA fibrous mats. On the contrary, cells spread during monolayer cultures on flat surfaces such as films and Petri dish. Morphology preservation could indicate native cell characteristics maintaining.As an alternative for cell/substrate implantation, the feasibility of intra-articular injections of cell/fiber suspensions is studied. Proliferation profiles differ significatively from CS fiber mats, mainly attributed to the limited available surface for cell development on the fiber suspension in contrast with the continuous mat. However, since some patients do not fit for surgery, the injectable approach could become a viable treatment for cartilage regeneration.In conclusion, electrospinning process optimization and material characterization allowed the use of stable nanofiber mats for CHCT development in pursuit of tissue repair applications. Compatibility of CS-based fiber mats is confirmed and substrate efficiency compared as a function of material topography.Considering the promising results herein obtained, CS and CS/HA nanofibrous mats can be considered as potential scaffolds maintaining adequate proliferation profiles and native cell shape

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Nakamatsu, Javier. "Chitosan." Revista de Química, 2013. http://repositorio.pucp.edu.pe/index/handle/123456789/100553.

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Abstract:

La quitina es un biopolímero muy abundante presente en el caparazón de crustáceos, insectos y en la pluma del calamar y la pota, entre otras fuentes. La desacetilación de la quitina forma la quitosana, un polisacárido más versátil por su solubilidad y mayor reactividad química. La quitosana es utilizada en aplicaciones médicas, farmacéuticas, cosméticas, tratamiento de aguas, agricultura e industria alimentaria.
Chitin is an abundant biopolymer that can be found in shells of crustaceans, insects and in squid and pota pen. Deacetylation of chitin produces chitosan, a more versatile polysaccharide due to its solubility and increased chemical reactivity. Chitosan is used in medicine, pharmaceutics, cosmetics, water treatment, agriculture and food industry.

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Roux-Pertus, Charles. "Investigation de la Pulvérisation Électrohydrodynamique du Chitosan." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0335.

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Abstract:

Les méthodes électrohydrodynamiques (EHD) permettent avec un dispositif peu coûteux de mettre en forme un polymère sous forme de film ou de particules par pulvérisation électrohydrodynamique (P-EHD) ou encore sous forme de fibres par électrofilage. Les structures obtenues peuvent être très régulières et avoir des dimensions micrométriques ou submicrométriques. En raison de ces avantages, ces méthodes sont étudiées pour la mise en forme du chitosan. Ce polymère biosourcé présente de nombreuses qualités telles que la biocompatibilité, la biodégradabilité, l’activité antibactérienne ou encore la muco-adhésion.Cette thèse aborde les méthodes EHD et principalement la P-EHD du chitosan, un sujet attractif dont les applications étudiées sont vastes : on peut notamment compter le médical (ingénierie tissulaire, vectorisation), l’alimentaire (additifs et films alimentaires), le traitement des effluents ou encore le textile. Cependant cette méthode possède certaines limitations. Tout d’abord, le procédé présente une grande variabilité selon le chitosan utilisé, la préparation des solutions et la configuration utilisée. Ensuite les particules obtenues dans la littérature sont inhomogènes en taille, ce qui limite leur application, notamment en vectorisation. La question est alors de savoir comment obtenir des particules de chitosan de tailles contrôlées et homogènes. Pour répondre à cette question, une analyse critique de la littérature a permis de préparer une démarche expérimentale menée en quatre étapes : (1) caractérisation des chitosans employés, (2) mesure des propriétés physiques des différentes solutions, (3) étude de la stabilité du procédé, (4) détermination de la morphologie et de la distribution en taille des particules obtenues. Cette étude a permis de mettre en avant des paramètres permettant une P-EHD stable, le contrôle de la taille et de l’homogénéité des particules. Enfin, dans une démarche biomimétique la mise en forme du chitosan a été étudiée pour tenter de reproduire les structures qui confèrent des propriétés remarquables comme l’hygrochromie ou l’hydrophobicité pour des insectes tels que les scarabées et les cigales
Electrohydrodynamic (EHD) methods enable to produce with one low cost set-up polymeric films/particles by electrospray or polymeric fibres by electrospinning. Particles or fibres produced by these methods can be very uniform in size. Therefore, electrospray and electrospinning of chitosan are appealing topics of re-search. Chitosan is a bio-based material possessing numerous qualities such as biocompati-bility, biodegradability, antibacterial activity and muco-adhesion. This thesis deals with EHD methods with a focus on chitosan electrospray whose applications are abundant in health (tissue engineering, drug delivery), food (nutrients en-capsulation, cling film), wastewater treatment and textiles. However electrospray has several limitations. First, effective electrospray depends of the grade of the chitosan, of the preparation of the solution and of used set-up. Second, particle-size distribution reported in literature are broad whereas applications such as drug delivery require monodisperse particle-size distributions. Then, the question is to know how to produce chitosan particles of monodisperse controlled size. To answer this question, a critical analysis of literature led to an experimental approach divided in four steps : (1) characterization of chitosan, (2) measurement of chitosan solution properties, (3) study of stability of electrospray process, (4) assessment of deposit morphology and particle-size distribution. Finally, as part of a biomimetic approach, imitation with chitosan of natural shapes has been studied. These shapes are part of structures that confer striking properties such as hygrochromic behavior and hydrophobicity to insects

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Quaillet, Marion. "Nanoformulation d'une molécule antirétrovirale pour le ciblage des réservoirs du VIH-1." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS472.

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Abstract:

Bien que les multithérapies aient révolutionné le traitement de l'infection VIH, ces traitements échouent aujourd'hui encore à éradiquer le virus de l'organisme. En cause, la faible accessibilité des antirétroviraux à certains tissus, notamment lymphoïdes, empêche l'élimination du virus dans ces réservoirs de l'infection. C’est actuellement un des principaux freins aux interruptions thérapeutiques, avec pour conséquence des traitements à vie pour les patients. Or les traitements actuels sont particulièrement contraignants pour le patient avec des prises multiples et quotidiennes d’antirétroviraux, ce qui limite leurs observances et leur qualité de vie.Au cours de cette thèse, des nanogels à base de chitosane ont été conçus et évalués au niveau cellulaire pour l’administration de l'enfuvirtide, un inhibiteur de fusion. La délivrance cellulaire de l'enfuvirtide a été modulée par les propriétés physico-chimiques des nanogels. Les nanogels ont également permis de maintenir l'activité antivirale de l'enfuvirtide sur les cellules infectées par le VIH. Quant aux études in vivo, elles ont montré le potentiel des nanogels pour cibler les ganglions lymphatiques, par voie sous-cutanée. De plus, les nanogels ont été incorporés dans un implant biodégradable à formation in situ. Après injection sous-cutanée, ces implants ont montré une libération prolongée sur plusieurs jours des nanogels
Although highly active antiretroviral therapies (HAART) have significantly improved the HIV infection treatment, important hurdles remain towards an HIV cure. Due to their low bioavailability, penetration and/or residence time, antiretrovirals have restricted access to tissue compartments such as lymphoid tissue and latent HIV reservoirs. Reservoirs prevent the eradication of the virus and result in a lifelong treatment for HIV infected patients. Currently, compliance and the patient quality of life are limited by dose frequency.During this thesis, chitosan-based nanogels are developed and evaluated for the enfuvirtide delivery, an HIV-1 fusion inhibitor peptide. The cellular distribution of enfuvirtide delivered as nanogels show the combined effect of physicochemical properties in terms of particle size and surface charge. Nanogels also maintain the antiviral activity of enfuvirtide on HIV-infected cells. In vivo studies, after subcutaneous administration in mice, demonstrate the ability of nanogels to target lymph nodes. Furthermore, nanogels were incorporated in an in situ forming implant. After subcutaneous injection, the implant allows gradual release of nanogels over several days

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Mahé, Olivier. "Synthèse organocatalytique de δ2-pyrazolines par addition d’aza-michael et développement d’organocatalyseurs hétérogènes à base de chitosane." Thesis, Rouen, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAM0018.

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Abstract:

Une synthèse racémique organocatalytique de pyrazolines 3,5-diaryl a été développée, grâce à l'utilisation d'une guanidine comme catalyseur. Ensuite, une synthèse énantiosélective de n-boc pyrazolines 3,5-diaryl a été mise au point sous catalyse par transfert de phase, atteignant des excès énantiomériques jusqu'à 94 %. Des réactions de transprotection du groupement Boc ont permis l'accès à une variété de substituants sur l'azote N1 de la pyrazoline. Ces développements ont été exploités dans la synthèse d'une pyrazoline biologiquement active. Nous avons exploité un biopolymère chiral, le chitosane, en aminocatalyse, comme organocatalyseur hétérogène. Après mise en forme des modifications chimiques du polymère, les matériaux obtenus ont été testés dans plusieurs réactions organocatalytiques. Un excès énantiomérique de 80 % a été atteint dans une réaction d'aldolisation. Enfin, la technologie de liquide ionique supporté sur chitosane a été appliquée à divers réactions organocatalysées
An organocatalytic racemic synthesis of 3,5-diaryl pyrazolines was developed, using guanidine as catalyst. Then, an enantioselective synthesis of N-Boc 3,5 diarylpyrazolines under phase transfer catalysis, achieving high enantiomeric excesses up to 94 %. Transprotection reactions of the Boc moiety allowed the introduction of a variety of functional groups on N1 atom of the pyrazolines ring. Finally, we applied this strategy to the synthesis of biologically active pyrazoline. Secondly, we used the chiral biopolymer chitosan in aminocatalysis, as a heterogeneous organocatalyst. We performed chemical modifications either by grafting proline, or by a benzyl moiety leading to secondary polyamines. The obtained materials were tested in different organocatalytic reactions. A 80 % enantiomeric excess has been reached for an aldolisation reaction. Finally, we applied, for the first time, the ionic liquid supported phase strategy on chitossan for aour organocatalysed reactions

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Hajjali, Hassan. "Assemblage nanoparticules lipidiques solides-polysaccharide : étude des propriétés physico-chimiques pour la vectorisation d’un polyphénol." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0210/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur la conception d'un système lipo-polysaccharidique sous forme d'un assemblage de taille micrométrique entre des nanoparticules lipidiques solides (SLNs) et un biopolymère. Le but est de formuler un vecteur pouvant : transporter un principe actif hydrophobe, résister aux conditions gastriques, et permettre un relargage contrôlé en conditions spécifiques. Le choix de la molécule active s'est porté sur un polyphénol, la curcumine, pour ses activités anti-oxydantes et anti-inflammatoires. Etant hydrophobe, la curcumine a été encapsulée dans des nanoparticules de beurre de karité qui est un lipide d'origine naturelle et solide à température ambiante. Les systèmes lipidiques ne résistant pas aux conditions gastriques, les nanoparticules ont été incluses dans une matrice de chitosane sous forme d'un assemblage micrométrique contrôlé par des interactions électrostatiques. Ce polymère naturel, chargé positivement grâce à la présence de groupements amines, résiste aux attaque des enzymes gastriques et présente des interactions spécifiques avec la muqueuse intestinale et notamment les mucines permettant ainsi un ciblage vers l'intestin et le côlon. La première partie de cette étude est focalisée sur le système beurre de karité-curcumine en absence de chitosane. L'effet du polyphénol sur la cristallisation du lipide a tout d'abord été étudié. L'influence de la composition du mélange ternaire (beurre de karité, tensioactif, eau) sur les propriétés des nanoparticules formées a ensuite été étudiée en utilisant la méthodologie des plans de mélanges. Cela a permis de contrôler la taille des SLNs formulées et de mettre ensuite en évidence l'influence de la taille des particules sur le taux d'encapsulation de la curcumine. La seconde partie est axée sur l'assemblage entre les nanoparticules et le chitosane. Des particules micrométriques ont ainsi été obtenues par interactions électrostatiques entre les SLNs encapsulant la curcumine et stabilisées par des phospholipides et le chitosane
This work deals with the design of a lipo-polysaccharidic system as a micrometric assembly between solid lipid nanoparticles (SLNs) and a biopolymer. The aim is to formulate a vector can: carry a hydrophobic active molecule, resist to gastric conditions, and allow a controlled release in specific conditions. Choosing the active molecule is carried on a polyphenol, curcumin, for its antioxidant and anti-inflammatory activities. Being hydrophobic, curcumin was encapsulated in shea butter nanoparticles, which is a natural lipid and solid at room temperature. Lipid nanocarriers are not resistant to gastric conditions; the nanoparticles have been included in a chitosan matrix in the form of a micrometric assembly controlled by electrostatic interactions. This natural polymer, positively charged due to the presence of amine groups, is resistant to attack by gastric enzymes and has specific interaction with the intestinal mucosa and in particular the mucin which can be useful as a carrier for curcumin in colon targeted drug delivery. The first part of this study focused on shea butter–curcumin system with the absence of chitosan. The effect of polyphenols on the lipid crystallization was studied. The influence of the composition of the ternary mixture (shea butter, surfactant, water) on the properties of the nanoparticles was then investigated by using the response surface methodology. This helped to control the size of SLNs and then to show the influence of particle size on the encapsulation efficiency of curcumin. The second part focuses on the assembling between the nanoparticles and chitosan. Micrometric particles were obtained through electrostatic interactions between SLNs encapsulated curcumin and chitosan

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Altounian, Anais. "Élaboration et application d’agents fixateurs de colorants à base de chitosane pour l’industrie papetière." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1348.

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Abstract:

Au cours des dernières années, des progrès ont été faits dans le domaine papetier. De plus, le développement de nouveaux matériaux biosourcés a fait l’objet de nombreux sujets de recherche. L’élaboration de fixateurs de colorants alimentaires anioniques à base de chitosane destinés à l’industrie papetière, s’inscrit donc dans ce contexte R & D. Ce projet, proposé par la société Colorey et mené à bien en collaboration avec le laboratoire d’Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP, UMR 5223), a consisté en l’utilisation de chitosane (unique polycation naturel) tel quel pour la coloration en surface du papier, ou modifié avec le chlorure de glycidyltriméthylammonium (GTMAC) sous la forme de chitosane quaternarisé (Chi-GTMAC), pour la coloration dans la masse. Ce dernier procédé de coloration requiert un pH neutre ou légèrement alcalin, ce qui est incompatible avec la solubilisation du chitosane, qui nécessite un milieu aqueux acide. C’est pourquoi le Chi-GTMAC, comportant des fonctions triméthylammonium comme charges positives indépendantes du pH, a été mis au point. La stabilité thermique et la solubilité à tout pH de chaque échantillon, ont été évaluées afin de déterminer leur capacité à supporter ou non les températures de séchage du processus papetier, et leur potentiel d’utilisation au sein du pulpeur pour la coloration dans la masse. Puis, l’efficacité de certains dérivés à colorer la pâte et à fixer le colorant a été étudiée à l’aide d’un plan d’expérience. Le chitosane a, quant à lui, été testé en solution aqueuse acide comme agent fixateur pour la coloration de surface du papier préformé
Over the past years, progresses have been achieved in the field of the paper industry. Moreover, the development of biosourced materials has been studied under intense investigations.The elaboration of chitosan-based fixing agents of anionic food dyes intended to paper industry is in line with this R & D context. This project, proposed by the company Colorey and carried out in collaboration with IMP laboratory (UMR 5223), consisted in using chitosan (the only natural polycation) as such for the surface dyeing of paper or, modified with the glycidyltrimethylammonium chloride (GTMAC) as quaternized chitosan (Chi-GTMAC), for the mass dyeing of the pulp. This last process required a neutral or slightly alkaline pH within the pulper, which cannot allow the solubilization of chitosan. Hence, chitosan was derivatized into Chi-GTMAC, bearing trimethylammonium moieties as pH-independent functional groups. The thermal stabilities and the aqueous solubilities as a function of pH of these derivatives were investigated in order to determine whether they could support the drying temperature of the papermaking process or whether they could be used within the pulper for mass coloration. Then, the efficiency of some of the obtained derivatives to color the pulp and to fix dyes was determined thanks to a designed of experiments. Chitosan, for its part, has been tested as fixing agent for surface coloration of paper

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Vo, Nguyen Dang Khoa. "Synthèse et propriétés de nanoparticules d’or par chimie sous rayonnement utilisant des polysaccharides naturels comme agents stabilisants." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMS021/document.

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Abstract:

L'objectif est la mise au point d'une méthodologie de synthèse des nanoparticules d'or en présence du chitosane sous rayonnement permettant l'obtention d'objet de taille homogène et contrôlée. Dans ce but, nous mettrons l'accent sur l'étude des interactions entre les ions Au(III) et le chitosane en solution avant irradiation. En effet, la coordination entre des unités de glucosamine et l'ion Au(III) favorise la réduction de Au(III) en Au(0) et la formation de nanoparticules d'or. Cela est démontré clairement par l'étude de l'influence du pH sur la formation de nanoparticule lors du vieillissement des solutions d'HAuCl4 en présence de chitosane. Ce phénomène a été avance pour expliquer tout au moins partiellement, le mécanisme de la réduction des ions Au(III) en présence du chitosane sous rayonnement. Il s'agissait de définir si le mécanisme de réduction des ions Au(III) en ions Au(0) suivait un processus classique tels qu'il a été décrit dans les travaux de Belloni et de Henglein, ou si la présence de chitosane influe sur ce processus. L'élaboration des nanoparticules d'or en présence du chitosane utilisé comme agent stabilisant a été réalisée sous irradiation par faisceau d'électrons ou par rayonnement gamma. L'influence des paramètres de synthèse (rapport du [GLA]/[Au(III)], conditionnement des échantillons, effet de la dose d'irradiation, effet du débit de dose, rôle d'un piégeur de radicaux ou d'électrons solvatés) a ensuite été évaluée sur les propriétés caractéristiques des solutions de nanoparticules d'or (taille, charge, résonance plasmon de surface). L'activité catalytique des nanoparticules synthétisées a été testée vis-à-vis de la réaction de réduction du 4-nitrophénol en 4-aminophénol par NaBH4.Mots-clés : or, nanoparticules, chitosane, coordination, irradiation, faisceau d'électrons, rayonnement gamma, 4-nitrophénol
The goal of this work is to develop a methodology for the synthesis of gold nanoparticles in the presence of chitosan under radiation to obtain a homogeneous object and controlled size. To reach this purpose, we will focus on the study of interactions between the ions Au(III) and chitosan in solution before irradiation. Indeed, the coordination between units of glucosamine and Au(III) promotes the reduction of Au(III) to Au(0) and the formation of gold nanoparticles. This is clearly demonstrated by the influence of pH on the formation of nanoparticles upon aging of HAuCl4 solutions in the presence of chitosan. This formulation has been used to explain the mechanism of reduction of Au(III) in the presence of chitosan in radiation. It was to define whether the reduction mechanism of ion Au(III) ions Au(0) followed a conventional process such as those described by the work of Belloni and Henglein, or if the presence of chitosan affects this process. The development of gold nanoparticles in the presence of chitosan used as a stabilizing agent was produced by the electron beam and gamma radiation. The influence of the synthesis parameters (report [GLA]/[Au (III)], sample conditioning, effect of irradiation dose, dose rate effect, role of a radical scavenger) on the characteristic gold nanoparticles was then evaluated (size, charge, surface plasmon resonance). The catalytic activity of these nanoparticles was tested towards the reduction reaction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol by NaBH4.Keywords: gold, nanoparticles, chitosan, coordination, irradiation, electron beam, gamma radiation, 4-nitrophenol

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Conzatti, Guillaume. "Biomatériaux pour application chirurgicale : élaboration et fonctionnalisation pour une bioadhésion thermorégulée." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30159/document.

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Abstract:

Avec une mortalité après pancréatectomie de l'ordre de 5 % et une morbidité aux alentours de 50 %, la chirurgie pancréatique est l'une des plus délicates des interventions digestives. L'une des complications les plus graves est l'apparition de fistules pancréatiques (FP), c'est-à-dire un défaut d'imperméabilisation au niveau des sutures, impliquant une fuite enzymatique dans le milieu péritonéal qui peut engager le pronostic vital du patient. A ce jour, aucun dispositif médical n'est indiqué dans la prévention de ces FPs. Ainsi, ce projet a pour ambition de concevoir et de valider un biomatériau constitué d'une matrice absorbante qui assurera la double fonction d'éponge et de réservoir d'agent antibactérien, sur laquelle un greffage chimique devrait conférer des propriétés bioadhésives thermorégulées. La première partie de ce travail est consacrée à l'optimisation de la matrice absorbante, à base d'alginate et de chitosane, déjà développée lors d'une précédente thèse. Trois types de procédés de séchages ont été comparés : le séchage par évaporation, la lyophilisation et le séchage en milieu CO2 supercritique. Ces différents procédés conduisent à des matériaux de structures internes et de porosités différentes. L'impact de ces différences de structure a été évalué en termes de capacité de gonflement dans différents milieux, dont un milieu pancréatique simulé, mais aussi en termes de résistance enzymatique et de libération de principe actif. En tenant compte des résultats obtenus, le séchage par évaporation a été identifié comme le plus approprié pour la suite de l'étude. Dans une deuxième partie, du poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) a été synthétisé par polymérisation contrôlée (RAFT) afin d'être greffé sur la matrice absorbante. Le PNIPAM est un polymère thermosensible dont les propriétés bioadhésives sont directement dépendantes de la température. Ce polymère est généralement bioadhésif au-dessus de sa " lower critical solution température " (LCST), située aux alentours de 32 °C. Dans cette étude la masse molaire et la densité de greffage du PNIPAM sont les deux principaux paramètres étudiés pour son greffage sur les matrices. Enfin, les propriétés de surface des matrices greffées ont été caractérisées. Les matériaux ont montré, in vitro, des propriétés bioadhésives thermosensibles, avec une bioadhésion cellulaire observée principalement au-delà de la LCST. Les essais ex vivo ont cependant montré une bioadhésion sur organe plus importante en dessous de celle-ci. Cette étude a permis de mettre au point des biomatériaux absorbants aux propriétés de surface thermorégulées. Une compréhension plus fine des relations propriétés de surface/propriétés d'usage permettrait d'optimiser les propriétés de bioadhésion thermorégulée
Pancreatic surgery, which leads to 5 % of mortality and around 50 % of morbidity, is one of the most critical digestive operations. The most serious complication is the appearance of pancreatic fistulas (PFs), i.e. enzymatic leaks from the surgical sutures to the peritoneal environment that can lead to the life threatening of the patient. To date, no medical device is indicated for the prevention of these FPs. The aim of this project is to design and validate a biomaterial constituted of a matrix that will ensure the dual function of absorbent and antibacterial agent reservoir, on which a chemical grafting should confer thermoregulated bioadhesive properties. The first part of this work is devoted to the optimisation of the absorbent matrix, based on alginate and chitosan, already developed during a previous thesis. Three types of drying processes were compared: drying by evaporation, lyophilisation and drying in supercritical CO2 medium. These different processes led to materials with different internal structures and porosities. The impact of these structures was evaluated in terms of swelling capacity in various media, including a simulated pancreatic environment, but also in terms of enzymatic resistance and release of an active molecule. Taking into account the obtained results, drying by evaporation was identified as the most appropriate process. In a second part, poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) was synthesised by controlled polymerisation (RAFT) in order to be grafted onto the absorbent matrix surfaces. PNIPAM is a thermosensitive polymer with bioadhesive properties which depend on the temperature. This polymer is usually bioadhesive above its lower critical solution temperature (LCST), around 32 ° C. In this study, the molar mass and the grafting density of PNIPAM are the two main parameters studied for the surface modifications. Finally, the surface properties of the grafted matrices were characterised. In vitro, the materials showed thermosensitive bioadhesive properties, with a cellular bioadhesion mainly observed above the LCST. However, ex vivo tests exhibited higher bioadhesion on porcine organs at lower temperatures. This study led to the development of absorbent biomaterials with thermoregulated surface properties. Further understanding of the relationship between surface properties and in vivo bioadhesion would allow the optimisation of the thermoregulated surface properties

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Lebouc, Fanny. "Synthèse et caractérisation de polymères à base de chitosane : chitosane greffé poly(éthylène glycol) et chitosane phospahté." Caen, 2004. http://www.theses.fr/2004CAEN2001.

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Abstract:

Le chitosane est un polysaccharide issu de la chitine qui est le polymère naturel le plus abondant après la cellulose. Les propriétés du chitosane sont très variées (complexation, bioactivité), permettant son utilisation dans de nombreux domaines (biomédicale, agriculture). Ses applications sont cependant limitées car il n'est soluble qu'à pH inférieur à 6,5. Ce travail concerne la modification chimique du chitosane, basée sur la réactivité des fonctions amine, pour lui conférer de nouvelles propriétés sans changer ses propriétés intrinsèques. Dans un premier temps, le chitosane a été caractérisé par différentes méthodes d'analyses structurales et physico-chimiques. Puis, le chitosane a été modifié par du poly(éthylène glycol) de masses variées. Le greffage a été mis en évidence par spectroscopie RMN, le taux de greffage et les propriétés de surface ont été évaluées. Enfin, le chitosane a été modifié par des groupements phosphonate ou acide phosphonique, qui sont de bons groupements complexants.

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Boulila, Salha. "Comportement "in vitro" et "in vivo" de verres composites poreux : assimilation osseuse, explorations physiologiques et physico-chimiques." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S105/document.

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Abstract:

L'application des biomatériaux est de plus en plus élargie. Le progrès médical suggère l'utilisation des biomatériaux (verres bioactifs, apatites,..) en tant qu'implants selon le besoin de l'organisme. L'objectif de notre travail est de mettre en évidence l'influence biologique des molécules organiques (bisphosphonates, biopolymères et antibiotiques) incorporés dans des matrices de verres bioactifs. De même, notre étude vise à optimiser les meilleures techniques de synthèse et d'association des verres bioactifs à ces molécules. La détoxification des rats mâles de souche « Wistar » exposés au chlorure de nickel par une apatite synthétique a aussi fait l'objet de ce travail. Suite à une perte osseuse provoquée, nous avons démontré que l'utilisation des antibiotiques associés à des verres bioactifs en tant qu'implants osseux, chez des rattes ovariectomisées, permet d'éliminer certains effets indésirables par voie systémique. Ceci a été mis en évidence par l'évaluation des paramètres biochimiques et histologiques du foie et du rein. Aucune variation significative en comparaison avec ceux du témoin négatif n'a été révélée. L'étude in vitro a montré d'une part que l'introduction du Chitosan et surtout de l'antibiotique dans la matrice vitreuse font augmenter l'activité antibactérienne in vitro. Cette étude in vitro a montré d'autre part que la Ciprofloxacine induit un effet néfaste sur les cellules ostéoblastiques et endothéliales. Cet effet est local lorsqu'il s'agit des expérimentations in vivo. Ceci est mis en évidence lors des évaluations du statut oxydant. Les marqueurs du remodelage osseux, l'histologie de l'os et les paramètres physico-chimiques montrent l'effet retardateur de cet antibiotique sur la dissolution de l'implant et par conséquent sur son ossification. La synthèse par le procédé de sol-gel provoque une bioactivité plus importante que celle obtenue par fusion. La bioactivité des verres bioactifs étudiés diffère selon la molécule introduite. Celle-ci est réduite dans le cas de l'association du Clodronate et de Ciprofloxacine in vitro et in vivo. Alors que, le Polyvinyl Alcohol et surtout le Chitosan font modifier la cinétique de cette bioactivité in vivo. Concernant l'hydroxyapatite, nous avons essayé d'explorer son effet détoxifiant chez des rats reçevant le chlorure de nickel. Nos résultats ont montré que le nickel induit un stress oxydant au niveau du foie, du rein, de la rate et du culot érythrocytaire. Des troubles physiologiques ont été observés chez les rats exposés au nickel. Cependant, l'implantation de l'hydroxyapatite protège les rats intoxiqués par le nickel contre ses effets toxiques en diminuant l'état du stress. Le biomatériau utilisé s'avère efficace pour corriger l'équilibre ferrique et phosphocalcique, protéger les fonctions rénale et hépatique, abaisser le taux du nickel osseux et corriger l'anémie
The application of biomaterials is increasingly widened. Medical progress suggest the use of biomaterials (bioactive glasses, apatites,..) as implants according to the need of the body. The aim of our work is to highlight the biological influence of organic molecules (bisphosphonates, biopolymers and antibiotics) incorporated into matrix of bioactive glasses. Similarly, our study aims to optimize the best synthesis and combination technique of bioactive glasses to these molecules. The detoxification of male rats strain "Wistar" exposed to nickel chloride by a synthetic apatite also has been the object of this work. Following the bone loss induced, we have demonstrated that the use of antibiotics associated with bioactive glass as bone implants, in ovariectomised rats, eliminates some adverse effects systemic. This has been highlighted by the evaluation of biochemical and histological parameters of liver and kidney. Any significant changes in comparison with those of the negative control was revealed. The in vitro study showed in the one hand that the introduction of Chitosan and especially of the antibiotic in the glass matrix can increase antibacterial activity. This in vitro study showed in the other hand that the Ciprofloxacin induces a negative effect on osteoblastic and endothelial cells. This effect is local when it has been an in vivo experiments. This is highlighted by the oxidative status evaluation. Markers of bone turnover, bone histology and physicochemical parameters show the retarding effect of this antibiotic on the dissolution of the implant and consequently on its bone formation. Synthesis by sol-gel method causes a more important bioactivity than melting. The bioactivity of elaborated bioactives glasses will differ depending on the molecule introduced. It is reduced in the case of combination of Clodronate and Ciprofloxacin in vitro and in vivo. While, Polyvinyl Alcohol and especially Chitosan modify the kinetic of the bioactivity in vivo. Concerning the hydroxyapatite, we tried to explore its detoxifying effect in rats receiving nickel chloride. Our results showed that nickel induces an oxidative stress in the liver, kidney, spleen and red cell pellet. Physiological disorders were observed in rats exposed to nickel. However, implantation of hydroxyapatite protects rats intoxicated by nickel against its toxic effects by decreasing the stress status. The used biomaterial is effective to correct ferric phosphate balance, protect kidney and liver function, reduce level of bone nickel and correct anemia

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D'Almeida, Mélanie. "Synthèse et caractérisations physico-chimiques et biologiques de revêtements implantaires bioactifs." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10297/document.

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Abstract:

L'accès aux soins dentaires est devenu, au cours de ces dernières années, un service de plus en plus demandé par la population. En particulier, la pose d'un implant, destiné à remplacer une dent manquante, en recréant une racine artificielle, devient un acte de plus en plus courant. Une des principales sources de complications entrainant l'échec de la pose d'un implant est une maladie inflammatoire : la péri-implantite. Cette maladie induit la perte des os de soutien dans les tissus entourant l'implant fonctionnel. Actuellement, il n'existe pas d'implant prévenant ces infections bactériennes, seuls des traitements curatifs sont proposés. Le développement d'un traitement antibactérien implantaire apparaît alors comme une solution préventive pertinente pour limiter les complications post-opératoires et représente un défi de santé publique. Pour parvenir à cet objectif, dans ce travail de thèse, plusieurs solutions pour préparer un revêtement implantaire bioactif ont été étudiées et évaluées. Elles sont toutes basées sur le recouvrement d'une surface modèle de titane par un polymère naturel bioactif, le chitosane. Le greffage du biopolymère au substrat a été réalisé via une liaison covalente en utilisant un agent de couplage. Les différentes étapes de la synthèse du revêtement ainsi que ses propriétés biologiques ont été caractérisées à l'aide de techniques d'analyses de chimie de surface, par des études de tenue et de restitution du biopolymère en milieu acide ainsi que par des études in vitro de l'activité antibactérienne et des propriétés biologiques des revêtements. Les résultats de ce travail ont permis de sélectionner le revêtement bioactif possédant les meilleurs propriétés pour l'application visée, notamment en raison de sa tenue en milieu acide et de son activité antibactérienne en présence des bactéries communes
In the past years, population requirement for dental care service increased. More precisely, replacement of missing tooth using dental implant is now a common intervention. As implant provides an artificial root, this procedure is permanent. The failure of the placement procedure is mainly due to an inflammatory disease: peri-implantitis. This disease leads to the death of bone tissues surrounding the dental implant. Today only curative solutions are available, and no implants can prevent bacterial development. It appears that preventing post-surgical complications by designing antibacterial implants is now a public health issue. To achieve this goal, we evaluate in this thesis different solutions to design bioactive implant coatings. We focused our work on coating of a model titanium surface by a bioactive polymer: chitosan. Polymer binding on the substrate is achieved by covalent link using a coupling agent. We described each step of the coating synthesis and characterized its biological properties using both surface chemistry analysis and cell biology techniques. We studied its behavior in an acid environment and analyzed its biological and antibacterial properties in vitro. Results of this work were used to select the bioactive coating with the best properties for the intended application, particularly due to its resistance in acidic condition and its antibacterial activity against common bacteria

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Essabti, Fatima. "Mise en œuvre de nanocomposites à matrice chitosane pour renforcer l’imperméabilité aux gaz de films d’emballage alimentaire." Thesis, Paris, ENSAM, 2018. http://www.theses.fr/2018ENAM0059/document.

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Abstract:

Afin de protéger les denrées alimentaires, l’industrie d’emballage enduit sur un film une couche très fine de polymère pour augmenter ses propriétés barrière aux gaz. Le problème majeur de ces enduits, généralement faits de poly (chlorure de vinylidène), vient de leur production de gaz toxiques à l’incinération. Les restrictions environnementales mondiales évoluent rapidement et sont de plus en plus strictes. De ce fait, des bioplastiques sont envisagés comme alternative. Dans ce contexte, l’objectif de la présente thèse est d'étudier le revêtement de films poly(téréphtalate d’éthylène) avec un polysaccharide, le chitosane. Ce dernier possède de bonnes propriétés barrières au gaz à sec. Cependant, son application dans l’emballage est limitée à cause de son caractère hydrophile. Le but de notre étude est donc d'améliorer les propriétés barrières à sec du chitosane par l’ajout de nano-charges d’argile et sa résistance à l’humidité par greffage de l’acide palmitique à la chaine du chitosane. L'efficacité d'incorporation de la vermiculite a été confirmée par DLS, DVS et DRX. Un facteur d'amélioration de la barrière (BiF) d’environ 100 pour l'hélium et de plus de 10 pour le dioxygène avec l'addition de 50% de vermiculite a été obtenu à sec. Le greffage de l’acide palmitique a été confirmé par spectroscopie IR-TF, ATG, DSC et RMN. Les résultats de mesures de la perméabilité hélium montrent une amélioration de facteur de la barrière (BIF) de 2 d’une couche de chitosane-g-acide palmitique et vermiculite à 60% en poids par rapport au PET non revêtu à 98% HR
In order to protect food, the packaging industry performs a film coating with a very thin polymer layer to increase its gas barrier properties. The major problem of these coatings is that they are generally made of poly(vinylidene chloride) which leads to a toxic gas production during incineration. In view of the rapid change of the global environmental restrictions that become quite stringent, bioplastics seem promising alternatives. In this context, this thesis deals with a fundamental study of poly(ethylene terephthalate) films coated with a polysaccharide: chitosan. Chitosan offers good barrier properties in dry conditions. However, its application in the packaging is limited because of its hydrophilic character. Therefore, the main goal of our work is on one hand to enhance the dry barrier properties of the material through adding nanoclays and on the other hand to improve its resistance to moisture by incorporating palmitic acid by grafting it to the chitosane backbone. The incorporation efficiency of vermiculite was confirmed by DLS, DVS and XRD. A barrier improvement factor (BiF) of about 100 for helium and more than 10 for dioxygen with the addition of 50% vermiculite was obtained under dry conditions. The grafting of palmitic acid has been confirmed by FTIR spectroscopy, ATG, DSC and RMN. The results of helium permeability measurements showed an improvement of the barrier factor (BIF) of 2 in the case of a chitosan-grafted-palmitic acid layer with 60 weight% of vermiculite compared to the uncoated PET at 98% RH

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Becerra, Medina José Antonio. "Films mixtes chitosane / protéines : interactions, morphologie et propriétés macroscopiques." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10133.

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Abstract:

Ce travail concerne l’élaboration, l’étude de la microstructure semicristalline et les propriétés de films de chitosane, envisagés pour le relargage de principes actifs. La microstructure semicristalline des films de chitosane influence fortement leurs propriétés physicochimiques et fonctionnelles. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude systématique par diffraction de rayons X en faisant varier différents paramètres structuraux de chitosane statistiques (DA) et les paramètres d’élaboration des films (l’état de neutralisation, la nature du contre-ion et le pourcentage d’eau dans les films avant neutralisation, et la situation de l’étape de neutralisation dans le procédé). Nous avons obtenus différentes microstructures semicristallines en terme d’allomorphes hydratés ou anhydres, en jouant sur les conditions plus ou moins hydrophobes au moment de la neutralisation. Par ailleurs, une étude de la mobilité moléculaire par spectroscopies diélectrique et mécanique a permis de mettre en évidence différentes relaxations secondaires, toujours en fonctions des paramètres physicochimiques qui conditionnent la balance des interactions hydrophiles/hydrophobes. De plus, la Spectroscopie mécanique a montré une transition réversible de comportement hydrophile / hydrophobe dépendant du traitement thermique appliqué. Cette étude nous a montré que le degré d’acétylation n’influence pas directement la mobilité moléculaire dans les films de chitosane, mais c’est encore la balance des interactions hydrophiles / hydrophobes qui gouverne la réponse viscoélastique et diélectrique. Finalement, nous avons réalisé une étude du gonflement de films de chitosane en relation avec les paramètres de mise en oeuvre. Les résultats sont reliés à la microstructure semicristalline. Le relargage de protéines a été abordé par l’étude d’une protéine modèle (Ovalbumine). La technique de dichroïsme circulaire a permis d’étudier les interactions ovalbumine/chitosane à l’état solide (dans le film) comme à l’état solution (après relargage). Les cinétiques de relargage ont été déterminées et discutées en fonction du gonflement et de la morphologie cristalline
This work concerns the elaboration, semicrystalline microstructure and properties study of chitosan films for application of release of active principle. The semicrystalline microstructure of chitosan films strongly influences their physicochemical and functional properties, so their control becomes very important for the aimed application. In this context, we have performed a systematic study by X-ray diffraction on chitosan films varying different parameters that influence their semicrystalline microstructure, particularly, the degree of acetylation, the elaboration routes, the neutralization state, the counter-ion nature and the water content before neutralization. We have achieved to control the semicrystalline microstructure by the combination of these parameters. Furthermore, the study of the molecular mobility behaviour was carried out showing the different relaxation processes present in the chitosan films. A viscoelastic study by mechanical spectroscopy showed hydrophilic/hydrophobic transitions as a function of he thermal treatment. This study showed that the degree of acetylation does not have a strong influence on the molecular mobility in the chitosane films. Finally, we have conducted a study of swelling of chitosan film in relation to the semicrystalline microstructure. Then, a model protein (Ovalbumin) has been incorporated to study its interaction with chitosan in the solid state (in the film) and in solution (after release) and in order to evaluate its release

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Diallo, Mamoudou. "Préparation et caractérisations physicochimiques et biologiques de surfaces modifiées par du chitosane." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1083/document.

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Abstract:

Les modifications de surface par du chitosane ont été effectuées dans cette thèse de deux façons : physisorption de chitosane de différents paramètres moléculaires (« spin coating » de solutions acides homogènes) et greffage de chaînes de chitooligosaccharides dérivées propargyl (« grafting to ») sur les surfaces de silicium. Le premier cas d'étude vise à apporter une compréhension sur le lien existant entre les propriétés physicochimiques des films et les paramètres moléculaires du chitosane et l'impact de ses propriétés physicochimiques et paramètres moléculaires sur les réponses biologiques. A cette fin, les propriétés de mouillabilité, morphologiques, structurales des films d'une part et d'autre part les réponses d'adhésion et de prolifération de bactéries sur les films de chitosane ont été caractérisées. Dans cette étude, nous avons également pris en compte l'effet du type d'acide utilisé lors de la préparation des solutions ainsi que le vieillissement des films sur leurs propriétés physicochimiques. A l'issue de cette étude, les tests biologiques, notamment l'adhésion et la prolifération de bactéries sur les films de chitosane, ont montré des résultats plutôt liés aux paramètres moléculaires des films qu'à leurs propriétés physicochimiques. Le deuxième cas de modification de surface vise à fonctionnaliser chimiquement les surfaces de silicium par des chitooligosaccharides par la méthode « grafting to ». Cette modification a été réalisée en trois étapes : silanisation, azidation et greffage des chitooligosaccharides. Toutes ces étapes ont été validées par différentes caractérisations de la surface après chaque étape de greffage par ellipsométrie, tensiométrie, AFM, spectroscopie infrarouge et spectrométrie TOF-SIMS
The surface modifications have been carried out in this thesis by two different routes: by physisorption of chitosan chains with different molecular parameters onto silicon surfaces (spin coating of homogeneous acidic solutions) and grafting of propargyl- terminated chito-oligosaccharides chains onto silicon surfaces (grafting to). The first study case was to understand the relationship between the physicochemical properties of chitosan films and the molecular parameters, and to find the impact of these physicochemical properties and molecular parameters on the biological responses. To this end, the physicochemical properties such as the wettability, morphology, chemical and physical structure of chitosan films on the one hand, and the bacteria adhesion and spreading on chitosan films on the other hand, have been characterized. In this study, we have also considered the effect of the type of acid used when solubilizing the chitosan on the films neutralization as well as the film ageing effects on the physicochemical properties. At the end of the study, the biological response of the chitosan films showed more sensitivity towards the chitosan molecular parameters than towards the physicochemical properties of the films. The aim in the second case of surface modification was to functionalize the silicon surfaces with chito-oligosaccharides by the “grafting to” method. It was conducted in three steps: silanisation, azidation and grafting of chito-oligosaccharides. All these steps were validated one by one by carrying out various characterizations using ellipsometry, tensiometry, AFM, infrared spectroscopy and TOF-SIMS spectrometry

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Hansson, Annasara. "Développement et évaluation in vitro d’un dérivé de chitosan fonctionnalisé avec des peptides RGD pour la cicatrisation." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10182/document.

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Abstract:

L’objectif du travail présenté dans cette thèse était de développer des nanoparticulesfonctionnelles ayant la capacité d’induire l’adhésion et la migration de kératinocyteshumains normaux. L’utilisation de systèmes particulaires pour favoriser l’adhésion etla migration cellulaire dans les processus de cicatrisation constitue une nouvelleapproche de l’ingéniérie tissulaire. Dans cette optique, un dérivé hydrosoluble du chitosan rendu fonctionnel par l’ajoutde peptides RGD a été développé. Les nanoparticules furent développées parcoacervation complexe entre le dérivé cationique du chitosan et le sulfate dechondroïtine anionique. La capacité du système particulaire à induire unchangement cellulaire phénotypique a été évaluée in vitro.Lors de l’évaluation de ce nouveau polymère, le succès de la synthèse a été montrépar l’absence de cytotoxicité et par la préservation de son activité biologique médiéepar les séquences RGD. Aussi bien les polymères que les nanoparticules ont induitl’adhésion et la mobilité de fibroblastes dermiques humains, confirmant le conceptde nanoparticules bio-actives. Cependant, concernant l’étude des interactions entreles nanoparticules et les kératinocytes, aucune conclusion n’a pu être tirée etd’autres travaux sont nécessaires. Pour résumer, un système particulaire bio-actif a été développé. Le choix despeptides RGD pour induire la migration des kératinocytes doit être réévalué, etl’utilisation de concentrations plus importantes, de mélange de peptides d’adhésionou l’utilisation de peptides d’adhésion différents doit être envisagée pour laréalisation d’études ultérieures
The aim of the work presented in this thesis, was to develop functionalizednanoparticles with the ability to induce adhesion and migration in normal humankeratinocytes. Using particulate systems to promote and support cell adhesion andmigration in epidermal restoration is a novel approach of tissue engineering.In this view, a water-soluble chitosan derivative functionalized with RGD peptideswas developed. Nanoparticles were formed through complex coacervation betweenthe cationic chitosan derivative and the anionic chondroitin sulfate. The particulatesystem was evaluated in vitro for its ability to change phenotype in cells.In the evaluation of the novel hybrid polymer, the successful synthesis wasconfirmed by the absence of cytotoxicity and a preserved bioactivity specific to theRGD-moieties. Both the polymer and the particles formed thereof induced celladhesion and spreading in human dermal fibroblasts, proving the concept ofbioactive nanoparticles. However, when investigating the interaction between thenanoparticles and keratinocytes, no clear conclusion could be drawn and furtherassays are required. To summarize, a bioactive particulate system was developed. The choice of RGDpeptides to induce migration in keratinocytes needs to be re-evaluated and higherconcentrations, mixtures of adhesion peptides or other adhesion peptides might beconsidered for further investigations

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Poret, Karine. "Ciment phosphocalcique et chitosane : élaboration et caractérisation d'un composite minéral-organique." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30046.

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Abstract:

Ce travail s'intéresse aux conditions d'élaboration, aux propriétés physico-chimiques et biologiques d'un composite minéral-organique à usage orthopédique, préparé à partir d'un ciment phosphocalcique et d'un polymère naturel : le chitosane. La première partie présente des généralités sur les ciments phosphocalciques, le chitosane et les phénomènes de cristallisation. La seconde partie s'intéresse à l'étude du comportement physico-chimique du ciment avec chitosane. Le chitosane peut être ajouté soit dans la phase liquide, soit dans la phase solide, du ciment. L'évolution chimique des ciments n'est pas perturbée par l'ajout de chitosane. Le temps de prise du ciment est modifié en fonction du mode d'ajout et de la quantité de chitosane. Les propriétés mécaniques, en compression, des ciments sont conservées ou améliorées en fonction de la quantité et/ou qualité du chitosane. La troisième partie porte sur l'étude des interactions entre le chitosane et le phosphate octocalcique. La méthode utilisée est la méthode de croissance cristalline à composition constante. La dernière partie présente les résultats des études in vivo
This study concerns to the preparation and the physico-chemical and biological properties of an organic-mineral composite for orthopedic use, formed with a natural biopolymer and synthetic phosphocalcium cement. The first part of the work deals with general information on phosphocalcium cements, chitosan and crystallization. The second part presents in the study of the physicochemical behaviour of cements with chitosan. Chitosan can be added either to the liquid phase, or to the solid phase, of the cement. The chemical transformation of the cements is not disturbed by the addition of chitosan. The setting time of the cements is modified according to the mode of incorporation and the quantity of chitosan added. The compression properties of the cements were studied. For a certain quantity and/or type of chitosan, the compressive strength of the cements was preserved or improved. The third part involves the study of the interactions between chitosan and octocalcium phosphate. The method used was constant composition crystal growth. The last part presents the results of the in vivo studies carried out at Haifa University (Israel)

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Martinez, Ruvalcaba Agustin. "Rhéologie des solutions de chitosane et des hydrogels de chitosane-xanthane." Thèse, Université de Sherbrooke, 2001. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1726.

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Abstract:

This work has focused on the rheological properties of chitosan solutions and chitosan-based hydrogels. Experimental results and mathematical modeling are presented and discussed in terms of molecular properties. Chapter 1 states the scientific objectives of the work and the reasons underlying these objectives. Chapters 2 and 3 present an exhaustive study of chitosan in solutions. The experimental parameters investigated have been: temperature (25, 30, 37, and 45 [degrees Celsius), chitosan concentration (0.5, 1.0, 1.5, 2.0% w/w), acid present in the aqueous chitosan solution (acetic, lactic, and hydrochloric), as well as the effect of ionic strength via salt addition (0.2M NaCl solution). Rheological measurements in solution have been performed using two rheometers: a controlled-deformation rheometer with a coaxial cylinder geometry (Contraves Low Shear) and a controlled-stress rheometer with cone-and-plate geometry (Bohlin CVO). Viscosity and normal forces have been determined as well as the dynamic moduli G ' and G''. The results are presented and discussed with the help of master curves using classical models (Cross model for steady-shear tests and Maxwell model for oscillatory-shear tests) and empirical rules (Cox-Merz and Laun rules) for viscosity, normal forces, and oscillatory modules. For the experimental conditions studied, chitosan solutions behave as non-Newtonian shear-thinning fluids with normal stresses: they show a low-shear rate (or frequency) Newtonian region and a high-shear rate (or frequency) non-Newtonian region. As expected, all material functions decrease with an increase in temperature and a decrease in chitosan concentration (tending to a Newtonian behavior). Chapters 4 and 5 present experimental results and rheological modelling for chitosan/xanthan hydrogels in aqueous media. The experimental parameters investigated have been: hydrogel concentration (5, 6, 7, 8, 9, and 10% w/w), range of particle size of the dry hydrogel (125-75 [micro]m and 75-55 [micro]m), solvent used for the gel dispersion (distilled water, 0.05M NaCl solution, and phosphate buffer solution at pH = 7.0), the"waiting time" (time between the gel preparation and the start of the rheological test), as well as the use of two chitosan samples with different molecular weights and degrees of acetylation. It has been found that chitosan/xanthan hydrogels behave like weak gels where their moduli are almost linear in the frequency range studied; they show an increase of the storage moduli with an increase in hydrogel concentration.--Résumé abrégé par UMI.

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Saucedo, Medina Teresa Imelda. "Adsorption de l'uranium et du vanadium sur chitosane et chitosane modifié." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11049.

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Abstract:

Cette etude a permis d'estimer les performances globales d'adsorption de l'uranium et du vanadium par le chitosane et ses formes substituees, dans la perspective de mise en uvre d'un procede d'epuration d'effluents metalliferes. Le greffage de fonctions derivees de l'acide ascorbique (ndtc) ou de l'acide oxo-2-glutarique (polymere de glutamate glucane), permet d'ameliorer les capacites maximales de fixation de l'uranium pour atteindre des capacites d'adsorption comprises entre 500 et 600 mg u g##1. Les performances d'adsorption du vanadium sont reduites par greffage, indiquant une selectivite accrue en matiere de fixation. Divers parametres comme le ph, la concentration en metal, la taille des particules, la vitesse d'agitation et la temperature ont ete etudies. Les etudes cinetiques ont montre que la principale etape limitante est la diffusion intraparticulaire. La modification du chitosane ou sa recristallisation, provoque une amelioration de la porosite qui limite les contraintes diffusionnelles et ameliore le taux de saturation de ces problemes

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Supper, Stéphanie. "Development and characterization of parenteral in situ gelling chitosan/glucose-1-phosphate depot systems for controlled drug release." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAF048.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail de thèse est de développer une nouvelle formulation formant un dépôt in situ après administration parentérale pour la libération prolongée de principes actifs. Les systèmes à base de chitosane (CS) formant des hydrogels sous l’action de la chaleur corporelle ont été choisis parmi les différentes catégories de formulations injectables se solidifiant in situ pour la biocompatibilité et la biodégradabilité reconnue de ce polymère. Après une revue des différents systèmes thermo-gélifiants à base de CS et de leurs utilisations, nous nous sommes intéressés en détail aux mécanismes sur lesquels reposaient la formation des hydrogels de CS / agent gélifiant. Une étude rhéologique approfondie combinée à de la 31P-RMN a permis de mettre en évidence le rôle clé de la partie polyol de l’agent gélifiant dans cemécanisme. La troisième partie a été consacrée au développement d’un nouveau système associant le CS au glucose-1-phosphate (G1-P). Une étude des propriétés physico-chimiques et de la stabilité de ce système a mis en évidence sa gélification dans les conditions physiologiques et l’amélioration significative de sa stabilité à long terme par rapport au système standard CS / glycérophosphate. Des essais de tolérance locale souscutanée réalisés sur un modèle murin ont montré que le système est raisonnablement bien toléré. Enfin, la dernière partie, consacrée à l’étude de la libération in vitro de différents composés modèles, a démontré l’aptitude du réseau polymère de CS / G1-P à prolonger la libération des substances incorporées
The aim of this work was to develop a new parenteral in situ forming depot (ISFD) system for the controlled delivery of drugs. Chitosan (CS)-based systems that undergo sol / gel transition upon heating at physiological temperature were selected among the different categories of ISFDs due to their well-known biocompatibility and biodegradability. After an overall review of the recent progresses on standard CS-based ISFD systems, the synergistic mechanisms underlying the temperature-induced gelation of the CS / gelling agent systems were investigated through comprehensive rheological studies completed by 31P-NMR measurements. These investigations emphasized the key role of the polyol part of the gelling agent. The next step consisted in developing a new system combining CS and glucose-1-phosphate (G1-P). The physico-chemical characteristics and storage stability of this system were investigated. The results highlighted a sol / gel transition under physiological conditions and improved storage stability compared to the standard CS / glycerophosphate system. Local tolerability studies of the hydrogels in rats showed that the system was reasonably well tolerated. Finally, the last chapter, dedicated to the study of the in vitro release behavior of several model compounds, emphasized the ability of the polymeric CS / G1-P network to sustain the release of the incorporated substances

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Venault, de Bourleuf Antoine. "Elaboration d'hydrogels composites chitosane/charbon actif à visée cicatrisante par procédés d'inversion de phase." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20048/document.

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Abstract:

Des hydrogels composites de chitosane et de charbon actif ont été préparés par séparation de phase induite par (i) contact de la solution de polymère avec une solution aqueuse de non-solvant (procédé par immersion) et (ii) pénétration de vapeurs de non-solvant dans la solution de polymère (procédé VIPS). La caractérisation multi-échelle (SAXS, WAXS, MEBE, module élastique, tests de diffusion) des gels a montré que le mode de contact n'avait pas d'influence sur les propriétés fonctionnelles des gels. Les structures obtenues sont homogènes, poreuses et amorphes. Elles conviennent pour constituer la couche de pansements cicatrisants en contact avec les plaies de type escarre. Un modèle original de gélification du chitosane, couplant transferts de matière, transferts de chaleur et réactions chimiques, a été élaboré. Il a permis de déterminer les temps caractéristiques de gélification, d'approcher les profils de concentration des espèces, et de corroborer la non-influence du procédé sur la structuration des matrices finales, par l'analyse des transferts mis en oeuvre
Chitosan/Activated carbon composite hydrogels were prepared by phase separation induced by (i) immersing the polymeric solution in a non-solvent solution (wet process) and (ii) exposing the polymeric solution to non-solvent vapors (VIPS process). The multi-scale characterization approach (SAXS, WAXS, MEBE, storage modulus, diffusion tests) did not evidence any influence of the contact mode on the functional properties of the gels. Final structures are homogeneous, porous and amorphous. They are suitable to constitute the wound dressings layer in contact with eschar-like sores. An innovative chitosan gelation model was developed coupling mass transfers, heat transfers and chemical reactions. It permitted to forecast gelation times and concentration profiles. Simulation also corroborated the non-influence of the process on the final structuring of the matrices, analyzing transfers throughout the elaboration

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Hijazi, Nibal. "Développement de composites nanostructurés à base de biopolyesters et de nanoparticules de chitosane générées par des procédés assistés par CO2 supercritique." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2014. http://www.theses.fr/2014EMAC0016/document.

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Abstract:

Dans une logique d’éco-conception et de développement durable, de nombreux travaux ont pour objectif l’étude de polymères biosourcés. Parmi les recherches menées à ce jour, une piste d’étude consiste à les structurer aux échelles micro et nanoscopiques tout en valorisant certaines de leurs propriétés spécifiques, l’objectif étant la création de matériaux à propriétés fonctionnelles originales et performantes. Dans ce contexte, une attention particulière a été portée sur l’utilisation du dioxyde de carbone supercritique (CO2-sc). En effet, sa capacité à se solubiliser en grande quantité dans de nombreux polymères et donc d’en modifier les propriétés (viscosité, tension interfaciale, …) peut permettre une amélioration des matériaux composites fabriqués. Ce projet s’intéresse plus particulièrement à l’élaboration d’assemblages de biopolymères nanostructurés et revêt deux enjeux principaux : (1) la synthèse de nanoparticules de biopolymères (dans notre cas, du chitosane), (2) l’élaboration d’assemblages de biopolymères nanostructurés. La première étape a consisté à concevoir et développer de nouveaux procédés de génération de nanoparticules de chitosane par des procédés utilisant le CO2-sc soit comme antisolvant soit comme agent de dissolution et d'atomisation. Pour la deuxième étape, des films composites à base de poly (acide lactique) PLA et de poly (hydroxybutyrate-co-valérate) PHBV ont été préparés par la voie hot-melt par extrusion bi-vis. Des analyses thermiques, moléculaires et structurales, morphologiques et de granulométrie ont permis de caractériser les films biocomposites ainsi produits
In a logic of eco-design and sustainable development, many works aim to study the bio-sourced polymers. Among these studies, a promising concept consists in structuring materials at micro and nanoscales while enhancing some of their properties, the objective being the creation of original materials with improved functional properties and performance. In this context, particular attention has been paid to the use of supercritical carbon dioxide (sc-CO2). Its ability to dissolve into many polymers in large quantities and thus to change their properties (viscosity, interfacial tension, ...), can improve both the composite material and its manufacturing process. This project focuses on the development of nanostructured biopolymers and addresses two main issues: (1) the synthesis of biopolymer nanoparticles (in this case, chitosan), and (2) the development of nanostructured biopolymers. The first step consisted in designing and developing new processing methods to generate biopolymer nanoparticles, using sc-CO2 as antisolvent agent or as dissolving and atomizing agent. For the second step, poly (lactic acid) PLA and poly (hydroxybutyric-co-hydroxyvaleric acid) PHBV based composite films were prepared by a hot-melt process by twin-screw extrusion of the nanoparticles and the matrix. Thermal, molecular and structural analysis, as well as morphological and particle size distribution studies allowed a good characterization of the biocomposite films

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Qurashi, Muhammad Tariq. "Preparation and characterisation of membranes of chitosan and modified chitosan." Thesis, Queen's University Belfast, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.335584.

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Kasaai, Mohammad Reza. "Depolymerization of chitosan." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape2/PQDD_0026/NQ51261.pdf.

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Dupasquier, Florence. "Hydrogels physiques de chitosane pour la régénération in vivo du tissu cutané après brûlures du troisième degré." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00830801.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude des propriétés biologiques d'hydrogels physiques bicouches de chitosane, dont l'usage est destiné à la cicatrisation des brûlures du 3ème degré. L'étude bactériologique a révélé que les dispositifs présentaient des propriétés bactériostatiques voire bactéricides de grand intérêt pour l'application visée. L'étude à long terme de la cicatrisation en présence des hydrogels physiques bicouches de chitosane a montré que ces dispositifs permettent la reconstruction d'un tissu bien organisé, bien vascularisé et aux propriétés mécaniques et esthétiques similaires à celles d'un tissu sain. L'avantage thérapeutique du dispositif proposé est que le système hydrogel n'a pas à être remplacé au cours de la cicatrisation, contrairement aux pansements traditionnels qui nécessitent d'être changés régulièrement, impliquant risques d'infection, douleurs et altération du tissu en formation. Le tissu cutané a été étudié au cours de ce travail à différentes échelles et selon différentes approches complémentaires : une approche esthétique et clinique (photos, calques), mécanique (tests de traction), histologique et immuno-histologique, et enfin nanostructurale grâce à l'utilisation conjointe de la microscopie électronique et de la diffusion des rayons X aux petits angles. L'étude histologique détaillée des interactions biologiques entre le tissu hôte et le dispositif a permis de valider son caractère biocompatible, biorésorbable et colonisable, et d'envisager son utilisation en ingénierie tissulaire en tant que milieu à gradient de propriétés biologiques, favorable au développement de néo-tissu cutané.

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Delas, Tim. "Formulation et stabilisation de complexes colloïdaux de polyélectrolytes à base de chitosane et de siRNA." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0071.

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Abstract:

La présence de fortes interactions électrostatiques entre les acides nucléiques tel que l’ADN, l’ARN et des polycations permet l’élaboration de particules colloïdales appelées complexes de polyélectrolytes (PECs). Cette approche permettant la formation de vecteurs non-viraux pour la délivrance de matériel génétique a fait l’objet de nombreuses études basées sur l’utilisation de chitosane comme polycation. Dans le cadre de cette thèse, ce dernier a été étudié pour ses propriétés de complexation avec des petits ARN interférents (small interfering RNA, siRNA). Dans un premier temps, des oligosaccharides de chitosane (COS) ont fait l’objet d’une étude quant à leurs propriétés en solution et de complexation avec des siRNA. L’effet de longueur de chaîne sur la solubilité du chitosane et leur comportement complexant a pu être étudié. Par la suite, la stabilité colloïdale en conditions physiologiques des PECs formés à partir de chitosane et de siRNA a été abordée. La déprotonation du chitosane étant un élément rédhibitoire quant à la stabilité des complexes, l’introduction d’ions zinc lors de la formulation des complexes a permis une amélioration de la stabilité à pH physiologique. De plus, l’augmentation du degré d’acétylation du chitosane a également permis une nette amélioration de la stabilité des complexes à des concentrations physiologiques en sel. Avec l’introduction de zinc, une étude portant sur les interactions entre des ions métalliques et le siRNA a également été menée. Finalement, une nouvelle synthèse menant à la formation d’un nouveau copolymère à base de chitosane a été réalisée, permettant d’obtenir des structures encore inexplorées à base de chitosane telles que des micelles ou des structures de type conjugués
The presence of strong electrostatic interactions between nucleic acids such as DNA, RNA and polycations leads to the formation of colloidal particles called polyelectrolyte complexes (PECs). This approach, which allows the formation of non-viral vectors for genetic material delivery, has been the subject of numerous studies based on the use of chitosan as polycation. In the framework of this thesis, the latter was studied for its complexing properties towards small interfering RNA (siRNA). First, chitosan oligosaccharides (COS) were studied for their solution properties and complexation properties with siRNA. The effect of chain length on the solubility of chitosan and their complexing behaviour was demonstrated. Subsequently, the colloidal stability of PECs formed between chitosan and siRNA under physiological conditions was addressed. As the deprotonation of chitosan is redhibitory for the stability of the complexes, it was shown that the introduction of zinc ions in the formulation of complexes allowed to improve their stability at physiological pH. Moreover, the increase in the degree of acetylation of chitosan also allowed a clear improvement in the stability of the complexes at physiological salt conditions. With the introduction of zinc, a study of the interactions between metal ions and siRNA was also carried out and was able to highlight the strong interactions involved between metal ions and siRNA. Finally, a new synthesis leading to the formation of a new chitosan-based copolymer was carried out, making it possible to obtain as yet unexplored chitosan-based structures such as micelles or conjugate-type structures

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Chedly, Jamila. "Biomatériau à base de chitosane pour la restauration de la moelle épinière traumatique de rat : analyses anatomiques et fonctionnelles." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066338.

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Abstract:

La régénération après une lésion de la moelle épinière (ME) est abortive. Elle est du à une cascade d'événements cellulaires et moléculaires, dont la rupture de la barrière hémato-encéphalique, une inflammation persistante, une cicatrice gliale et la formation d'une cavité, combinée à la présence de molécules inhibitrices pour la repousse. Actuellement, aucune thérapie n'est efficace, mais le design de biomatériaux implantables pourrait permettre leur développement. L'hydrogel de chitosane (hCh) apparait prometteur, notamment grâce à la modulation de ses propriétés biologiques, notamment en modifiant son degré de déacétylation (DA). J'ai donc testé, dans une hémisection dorsale de la ME de rat, différentes formulations d'hCh fragmenté et examiné leur capacité à s'intégrer dans le tissu hôte lésé, sans produire une inflammation ou une réaction astrocytaire excessive. Mon travail montre que l'implantation de fragments d'hCh avec un DA de 4% est favorable à la reconstruction du tissu, en attirant différents types cellulaires et en recréant une vascularisation fonctionnelle. Il permet aussi de moduler la réponse inflammatoire, en favorisant une polarisation des macrophages en un phénotype M2. La cicatrice gliale est aussi réduite et les processus astroytaires s'orientent vers l'implant, en s'associant aux axones qui régénèrent et caractérisés par traçage axonale et immunohistochimie. Plusieurs sont myélinisés ou entourés par des cellules de Schwann, au moins jusqu'à 10 semaines après la lésion. Enfin, le remodelage structural est associé à une récupération locomotrice significative
Regeneration after traumatic spinal cord injury generally fails due to a cascade of cellular and molecular events, including blood-spinal cord barrier breakdown,persistent and uncontrolled inflammation, and glial scarring and cavity formation combined with the presence of axon growth-inhibitory molecules. While efficient therapies are still lacking, recent progress in the design of implantable biomaterials may well open up new possibilites for their development. Chitosan hydrogels (hCh) seem particularly promising as their biological properties can be fine-tuned, notably by their degree of acetylation (DA). In the context of a rat dorsal spinal cord hemisection, I have tested different formulations of fragmented hCh for their ability to integrate into lesioned host tissue without creating additional inflammation, or excessive astrocytic reaction. Thus, I found that implantation of hCh particles of 4% DA allows for tissue reconstruction by attracting different cell types and recreating a functional vasculature. Importantly, it modulates the inflammatory response, favoring polarization of invading macrophages towards the M2 phenotype. In lesioned-implanted animals, the glial scar is less fibrous, astrocyte processes are mainly oriented towards the lesion and accompany a robust regrowth of fibers, whose origin was identified by axon tracing and immunohistochemistry. Many of these fibers are myelinated or ensheathed by Schwann cells, maintained at long term in the implant. Finally, this structural remodeling is associated with significant, long-lasting recovery of locomotor function, as I have shown by open-field and gait analysis

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Venter, Chrizelle. "Chitosan and quaternised chitosan polymers as gene transfection agents / Chrizelle Venter." Thesis, North-West University, 2005. http://hdl.handle.net/10394/1015.

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Abstract:

Several approaches have been employed for directing the intracellular trafficking of DNA to the nucleus. Cationic polymers have been used to condense and deliver DNA and a few specific examples using chitosan as cationic polymer have been described. The concerted efforts in gene therapy to date have provided fruitful achievements toward a new era of curing human diseases. A number of obstacles, however, still must be surmounted for successful clinical applications. Therefore, chitosan-plasmid and quaternised chitosan-plasmid complexes (polyplexes) were investigated for their ability to transfect COS-1 cells and the results were compared with Transfectam/DNA lipoplexes for transfection efficiency. All of the chitoplexes utilised in this study proved to transfect COS-1 cells, however to a lesser extent than the Transfectam/DNA lipoplexes, which served as a positive control. Complexes formed with quaternised trimethyl and triethyl chitosan oligomers, specifically TMO L and TEO L, proved to be superior transfecting agents compared to other chitosans. The molecular mass of chitosan is considered to influence the stability of the chitosan/DNA polyplex, the efficiency of cell uptake and the dissociation of DNA from the complex after endocytosis. In literature it was shown that the toxicity of the chitosan1DNA polyplexes is relatively low compared to viral gene and lipid non-viral delivery vectors. This study showed that the percentage viable COS-1 cells when transfected with the chitosan polymers, oligomers, quaternised chitosan polymers and quaternised chitosan oligomers (chitoplexes) was higher than the percentage viable cells when transfected with lipoplexes prepared with Transfectam with the MTT assay. The Transfectam/DNA lipoplexes induced cell damage and a decreased viability of COS-1 cells were found. Chitosan/DNA and quaternised chitosan/DNA complexes did not affect the viability of the cell line. The degree of quaternisation of the polymers and oligomers and molecular size proved to be two important factors when considering effective non-viral gene delivery. It can be concluded that chitosan, especially quaternised oligomeric derivatives are polysaccharides that demonstrate much potential as a gene delivery system. The high solubility and low toxicity of chitosan allow its use in a wide variety of applications in the pharmaceutical industry and, as shown in this study, in gene delivery.
Thesis (Ph.D. (Pharmaceutics))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2006.

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Ciobanu, Bogdan Constantin. "De nouveaux biomatériaux polymères complexes pour la modélisation de la cinétique de libération de médicaments." Thesis, Pau, 2013. http://www.theses.fr/2013PAUU3014/document.

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Abstract:

L'objectif principal de cette thèse est d'apporter une contribution à la modélisation de la cinétique de libération de principes actifs à partir de systèmes polymère-médicament, en tentant de réduire le "burst effect" et augmenter le temps de libération. L'idée de base est, dans un premier temps, l'encapsulation du médicament dans des liposomes, vésicules lipidiques capables de transporter le médicament, puis son inclusion dans des hydrogels polymères de manière à créer deux barrières dans le processus de libération du médicament. Les hydrogels sont à base de chitosane/gélatine et chitosane/poly(alcool vinylique) réticulés, partiellement avec de l'aldéhyde glutarique et de manière prédominante par voie ionique avec des anions sulfate ou polyphosphate. Une seconde catégorie est à base de chitosane, seul ou en combinaison avec le poly(alcool vinylique), réticulé avec de l'acide tannique à travers de nombreuses interactions hydrogène. Les hydrogels sont caractérisés d'une part par leur structure, leur morphologie, leur comportement en milieu aqueux et leur stabilité thermique; d'autre part leurs propriétés comme biomatériau (hémocompatibilité et cytotoxicité), leur capacité à inclure et libérer un composé modèle (la calcéine) libre ou encapsulé dans des liposomes. La dépendance de ces propriétés (gonflement, libération des composés solubles inclus) avec les paramètres du processus de préparation (quantité de réticulant, rapport ente les polymères utliisés, masse molaire du chitosane) est établie. Les études de cinétique de libération de la calcéine (incluse direment dans les hydrogels ou encapsulée dans les liposomes dispersés ensuite dans les hydrogels) prouve la pertinence de l'hypothèse de départ: quel que soit le type de réticulation employée pour la préparation des hydrogels, la libération de la calcéine à partir des systèmes complexes (hydrogel-liposomes-calcéine) est fortement retardée sans manifester de "burst effect". Le manuscrit conclut avec un chapitre de modélisation de la cinétique de libération à partir des systèmes employés. Etant données les applications potentielles de tels hydrogels sous forme de films pour traiter les affections de la peau, les résultats préliminaires de libération de lévofloxacine à partir d'un système transdermique qui simule les dermes humains sont montrés
The main objective of the PhD thesis entitled “Complex polymeric biomaterials for modeling the drug release kinetics” was to bring contributions in modeling the release kinetics of active ingredients from polymer-drug systems, attempting to reduce the "burst effect"' and increase the release time. The basic idea of the thesis was, in a first stage, the encapsulation of the drug in liposomes -lipid vesicles capable of drug transport- and their subsequent inclusion in polymeric hydrogels in the rationale of creating two "barriers" in drug release process. First, obtained hydrogels are based on chitosan/gelatin and chitosan/poly(vinyl alcohol) partly covalently crosslinked with glutaraldehyde and dominantly ionically with anion sulfate or tripolyphosphate. A second category is based on chitosan hydrogels, alone or in combination with poly(vinyl alcohol), crosslinked with tannic acid through numerous hydrogen bonds. Hydrogels were characterized structurally, morphologically, in terms of the behavior in aqueous media and thermal stability, the qualities of biomaterial (hemocompatibility and cytotoxicity), the ability to include and release a model compound (calcein) free or encapsulated in liposomes. Dependence of properties (swelling, release of soluble compounds included) on the preparation process parameters (amount of crosslinker, polymers ratio used, chitosan molecular weight) is established. Performing calcein release kinetic studies (calcein included directly in hydrogels or encapsulated in liposomes subsequently dispersed in hydrogels) proves the correctness of the starting hypothesis: whatever type of crosslinking applied for the preparation of hydrogels, the release of calcein from complex systems (hydrogel-liposomes-calcein) is much delayed without manifesting practically "burst effect". The paper concludes with a chapter with modeling the release kinetics from the studied systems and with the Conclusions and Perspectives. Given the potential application of such hydrogels in the form of films for treating skin conditions, preliminary results of levofloxacin release from a transdermal system that simulates human dermis are shown

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Carolan, Christina Anne. "Chitosan and chitosan derivatives for use in membrane and ion-exchange technology." Thesis, Queen's University Belfast, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.238984.

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Ishizawa, Higuchi Claudia Inés. "Hydrogel à base de chitosane-xanthane : une matrice pour l'inclusion et le relargage de médicaments = Chitosan-xanthan hydrogel : a matrix for the inclusion and the delivery of drugs." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.

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Dissertations / Theses on the topic 'ChitosanNP'

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