Formulation et caractérisation d’un matériau biologiquement actif : application à la médecine régénérative du disque intervertébral - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2018

Formulation and characterization of a biomaterial for intervertebral disc regeneration

Formulation et caractérisation d’un matériau biologiquement actif : application à la médecine régénérative du disque intervertébral

Résumé

Intervertebral disc (IVD) degeneration is one of the major causes of low back pain. The current treatments are essentially consisting in the management of symptoms. Regenerative medicine approach, based on supplements of stem cells (cellular therapy) in association or not with biomaterials (tissue engineering) is the future perspective for these treatments. To induce the differentiation of human adipose stromal cells into disc cells, the pivotal role of Growth Differenciation Factor-5 (GDF-5) has recently been demonstrated. The aim of this work was to develop and to characterize pullulan microbeads (PMBs) able to be further loaded with GDF-5 in order to provide sustained and controlled release, to protect it and to prevent its leakage after injection. PMBs were prepared with an emulsion/crosslinking method from pullulan solution mixed with a crosslinker agent (sodium trimetaphosphate, STMP) in basic condition, and emulsified in rapeseed oil. Non-porous particles, morphologically well formed and of a size allowing their intra-discal injection were obtained. The characterization included size and morphology, yield, crosslinking content, swelling ratio and hydration level. Mechanical properties were investigated by compression. Future work will need to determine the ability of these microspheres to be loaded with growth factor and to induce the differentiation of ASCs to confirm of particular interest of this approach for regenerative IVD medicine.
La dégénérescence discale est l’une des causes majeures de lombalgies. Les traitements actuels, essentiellement à visée symptomatique, devraient laisser place à des approches de médecine régénérative basées sur l’utilisation de cellules souches (thérapie cellulaire) associées ou non à des biomatériaux (ingénierie tissulaire). Afin d’induire la différenciation de cellules souches adipeuses humaines, en cellules discales, nous avons récemment démontré le rôle central du facteur de croissance GDF-5. Le but de ce travail était de développer et caractériser des microsphères de pullulane (PMBs) capables d’être chargées par la suite en GDF-5, d’en assurer une libération prolongée et contrôlée en évitant sa fuite après injection. Les PMBs ont été préparées par une méthode d'émulsion/réticulation à partir d'une solution de pullulane émulsionnée dans de l'huile de colza en présence d’un agent réticulant (Trimétaphosphate de sodium, STMP), en condition basique. La taille et la morphologie des PMBs ont été respectivement caractérisées par granulométrie à diffraction laser et microscopie à fluorescence. Le rendement, le taux de réticulation, de gonflement et d'hydratation ont été calculés. Les propriétés mécaniques ont été évaluées par l’étude de la résistance à la compression. Des particules non poreuses, morphologiquement bien formées et d’une taille permettant leur injection en intra-discale ont été obtenues. Les travaux futurs devront déterminer l’aptitude de ces microsphères à être chargées en GDF-5 et à induire la différenciation des cellules souches afin de confirmer l’intérêt de cette approche pour la médecine régénérative du disque intervertébral.
Fichier principal
Vignette du fichier
Pharmacie_2018_Fragale.pdf (2.74 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

dumas-01710788 , version 1 (16-02-2018)

Identifiants

  • HAL Id : dumas-01710788 , version 1

Citer

Audrey Fragale. Formulation et caractérisation d’un matériau biologiquement actif : application à la médecine régénérative du disque intervertébral. Sciences pharmaceutiques. 2018. ⟨dumas-01710788⟩
61 Consultations
197 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More