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| Étude des propriétés physico-chimiques et biologiques du chitosane convenable pour une association avec le verre bioactif en vue d’une application médicale : évaluations in vitro et in vivo (Study of the physicochemical and biological properties of chitosan suitable for association with bioactive glass for medical applications : in vitro and in vivo evaluations) | ||
Ait Hamdan, Youssef - (2025-06-17) / Université de Rennes, Université Cadi Ayyad (Marrakech) - Étude des propriétés physico-chimiques et biologiques du chitosane convenable pour une association avec le verre bioactif en vue d’une application médicale : évaluations in vitro et in vivo Langue : Français Directeur de thèse: Oudadesse, Hassane; El Mouden, El Hassan Laboratoire : ISCR Ecole Doctorale : S3M Thématique : Chimie, minéralogie, cristallographie | ||
Mots-clés : Bioressources, Biomatériaux, Chitine, Chitosane, Verres bioactifs, Aragonite, administration orale, Cadmium, Stress Oxydatif, Toxicité, Ostéoporose, Ovariectomie, Biomatériaux, Chitosane, Bioverres Résumé : Ce travail de recherche vise à valoriser les bioressources pour produire des biomatériaux actifs, notamment le chitosane et l’aragonite, en étudiant leurs propriétés physico-chimiques et biologiques en association avec le verre bioactif. Ce travail comprend trois volets : (i) synthèse et caractérisations physico-chimiques et biologiques des biomatériaux à base de chitosane/verre bioactif, (ii) évaluation in vitro de leur bioactivité et cytotoxicité, (iii) étude in vivo de leur effet pour traiter les pathologies liées à l’intoxication au cadmium et les troubles hormonaux associés a ̀ l’installation de l’ostéoporose. Le chitosane obtenu montre une activité antibactérienne et antioxydante prometteuse, avec une efficacité particulièrement élevée pour celui obtenu à partir de la seiche. Son association avec le verre bioactif montre que le chitosane possède des propriétés bioactives, favorisant les échanges ioniques essentiels à la formation de la couche d’hydroxyapatite in vitro. L’évaluation pharmacologique in vivo de l’effet combiné du chitosane de seiche (CHS) et du verre bioactif (100 mg/kg) contre l’intoxication au Cd (20 mg/kg), montre des effets détoxifiants et protecteurs notables sur la fonction des organes vitaux, ainsi que sur les désordres phosphocalciques et le stress oxydatif. Par ailleurs, sur un modèle animal d’ovariectomie liée à l’intoxication au Cd, ce traitement contribue à la détoxification du tissu osseux, à la régulation des paramètres du remodelage osseux et à la réduction du stress oxydatif. Les coproduits de l’os de seiche constitue une source durable à la fois de CHS et d’aragonite (ArgS), pour des applications biomédicales. Les résultats montrent que la structure de l’ArgS reste stable jusqu'à 400 °C, pour des utilisations de stérilisation en orthopédie. Le biocomposite CHS/ArgS obtenu de ces coproduits, présente une bonne bioactivité et une viabilité cellulaire élevée, encourageant son utilisation en ingénierie tissulaire. Enfin, l’importance des biocomposites à base de nanoverres bioactifs en combinaison avec le CHS et ArgS est mise en évidence, montrant une meilleur bioactivité et une biocompatibilité cellulaire notable, suggérant leur potentiel comme des biomatériaux en site osseux. En conclusion, cette étude met en évidence le potentiel pharmacologique des composés issus des bioressources associés aux verres bioactifs dans la détoxification métallique de l’organisme et particulièrement les tissus osseux. Les biomatériaux composites, en particulier ceux intégrant des nanobioverres, démontrent un potentiel notable pour des applications en orthopédie. Résumé (anglais) : This research aims to exploit bioresources to produce active biomaterials, particularly chitosan and aragonite, by studying their physicochemical and biological properties in combination with bioactive glass. This work comprises three parts: (i) synthesis and physicochemical and biological characterization of chitosan/bioactive glass-based biomaterials, (ii) in vitro evaluation of their bioactivity and cytotoxicity, (iii) in vivo study of their effect in treating pathologies related to cadmium poisoning and hormonal disorders associated with the onset of osteoporosis. The chitosan obtained shows promising antibacterial and antioxidant activity, with particularly high efficacy for that obtained from cuttlefish. Its combination with bioactive glass shows that chitosan has bioactive properties, promoting the ionic exchanges essential for the formation of the hydroxyapatite layer in vitro. In vivo pharmacological evaluation of the combined effect of cuttlefish chitosan (CHS) and bioactive glass (100 mg/kg) against Cd poisoning (20 mg/kg) shows significant detoxifying and protective effects on vital organ function, as well as on calcium-phosphorus disorders and oxidative stress. Furthermore, in an animal model of ovariectomy linked to Cd poisoning, this treatment contributes to the detoxification of bone tissue and the regulation of bone remodeling parameters. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-21323 | ||
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