Ionibiogel

2013-2016: Le projet IONIBIOGEL  est financé par l'Agence Nationale de la Recherche, labellisé par le pôle de compétitivité ATLANPOLE biothérapies.

Hydrogels injectables bioactifs et liquides ioniques

Objectifs

Le projet intitulé "Hydrogels injectables bioactifs et liquides ioniques" ou IONIBIOGEL (ANR-12-BS09-0026) se propose de développer une chimie innovante sur des biopolymères et plus précisément des polysaccharides dans un milieu particulier, les liquides ioniques. Un hydrogel injectable à base de cellulose portant des groupes siloxanes a été développé et breveté (HPMC-Si) par un des partenaires de ce projet. Des études récentes menées par les partenaires du projet IONIBIOGEL ont montré que l’incorporation de polysaccharides marins modifiés dans l’hydrogel HPMC-Si améliorait considérablement les propriétés mécaniques et biologiques de cet hydrogel. En effet ces polysaccharides marins peuvent moduler différentes activités biologiques notamment grâce à leur interaction avec les facteurs de croissance (crinopexie). Le degré de sulfatation ainsi que la position de ces groupements sulfatés sur le polysaccharide sont des paramètres clés pour l’activité biologique. Nous proposons de modifier différents polysaccharides (cellulose et polysaccharides marins) pour construire de nouveaux hydrogels complexes et ainsi de mettre en place de nouveaux procédés de modification des polysaccharides par l’utilisation de liquides ioniques, classe de solvants en pleine expansion et naissante dans le domaine des matériaux. Les modifications ciblées sont la dépolymérisation, la fonctionnalisation par greffage de groupements siloxane et/ou sulfate. Ces constructions complexes hybrides permettront de comprendre le rôle de différents paramètres de la MEC sur l’activité des cellules en modélisant leur environnement tridimensionnel et d’observer leur multiplication, leur mobilité et leur différenciation. Ce projet nous permettra d’élaborer des stratégies pour la conception de MEC adaptées pour des indications spécifiques d’ingénierie tissulaire ostéo-articulaire. De plus la réalisation de modèles in vivo donnera des connaissances approfondies sur les processus cellulaires à l’échelle macro- et nano-métrique et sur la régénération tissulaire.

Dans le projet IONIBIOGEL, le laboratoire a pour objectifs de :

1- Développer des procédés de sulfatation de polysaccharides marins et dérivés de la cellulose (HPMC) en s'appuyant sur de la chimie de synthèse innovante en milieu liquide ionique (post-doctorat de Nathalie Chopin et doctorat de Xavier Guillory co-financés par la Région Pays de la Loire).

2- Identifier les endotoxines produites par les bactéries EPS⁺ dans le but de développer un protocole de purification des EPS efficace et obtenir des EPS sans risque pour des applications santé (post-doctorat d'Alicia Grivaud).

Partenaires

Porteur du projet: laboratoire EM3B (Ifremer)

Partenaires académiques: Université de Nantes - UMR CNRS 6502 - Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN); Université de Nantes - UMRS INSERM 791 - Laboratoire d'Ingénierie Ostéo-Articulaire et Dentaire (LIOAD)