Caractérisation et modification de viscocellulose macroporeuse en vue de son utilisation comme matériau de comblement osseux

Abstract

Les pathologies ostéo-articulaires dégénératives, les tumeurs de l'appareil locomoteur et le vieillissement des populations nécessitent à des degrés variables des greffes osseuses. La cellulose macroporeuse pourrait représenter une solution intéressante au comblement des défects osseux : c'est un matériau biocompatible, ostéoconducteur et dont l'hygroscopie entraîne une expansion volumique du matériau in situ, permettant un comblement adapté au défect mais aussi une fixation aux tissus osseux. La stratégie retenue pour ce travail a donc été de réaliser tout d'abord un matériau cellulosique macroporeux avec une architecture proche de celle de l'os : avec une taille de pores et un volume poreux appropriés afin de fournir un échafaudage pour la régénération du tissu osseux. Ensuite la capacité d'intégration de ces implants a pu être améliorée en associant à sa surface des facteurs biologiques aptes à réguler ses relations avec le milieu vivant. Des méthodologies de greffage de molécules bioactives d'une part et de réticulation du matériau avec des protéines humaines d'autre part, ont été développées afin d'accroître l'affinité des cellules pour le matériau. En effet, un implant associé à des peptides ou à des protéines humaines, pourrait mimer une matrice extracellulaire en exposant des séquences peptidiques reconnaissables par les récepteurs membranaires impliqués dans l'adhésion cellulaire. L'immobilisation covalente de ces séquences à la surface de l'implant devrait assurer un succès sur le long terme de l'interface cellule/matériau. L'efficacité d'un tel revêtement biomimétique a été confirmée par l'étude de l'attachement d'ostéoblastes humains sur la cellulose greffée. D'autre part la phosphatation de la cellulose a été envisagée. Grâce à son affinité avec le calcium, la cellulose phosphatée a montré sa capacité de minéralisation en surface et au coeur des implants lorsque ceux-ci sont immergés dans une solution simulant les fluides biologiques interstitiels (SBF).