FUNDP - SCHI_GCNM (groupe de chimie des nanomatériaux), FUNDP -, Su, Bao-Lian, Michiels, Carine, Aprile, Carmela, Krief, Alain, Léonard, Alexandre, Meunier, Christophe, Wouters, Johan, Dandoy, Philippe, FUNDP - SCHI_GCNM (groupe de chimie des nanomatériaux), FUNDP -, Su, Bao-Lian, Michiels, Carine, Aprile, Carmela, Krief, Alain, Léonard, Alexandre, Meunier, Christophe, Wouters, Johan, and Dandoy, Philippe
The desire to find new treatments against non-infectious diseases like diabetes leads modern medicine to look towards emerging technologies. Current solutions to treat diabetes, such as organ graft and insulin therapy, present major drawbacks, thus when considering the limited supply of live organs for transplantation, the development of artificial organs to replace deficient ones becomes a principle goal for clinicians. Cell transplants are an adequate solution and have already proved to be successful. However, this method only offers short time relief. This drives the need to develop a method where cells are protected against rejection without the continual use of immunosuppressive drugs. Considering the progress in biological entities immobilisation from bacteria, yeasts and plant cells, animal cell immobilisation shows great potential in the treatment of pathological disorders. For example a type 1 diabetic patient could be offered an implant comprised of live beta-cells immobilised within a porous, biocompatible and robust material, which could improve their day-to-day life. The aim of this project was to create a hybrid material which could act as a surrogate organ in place of the deficient one, offering new hope in the domain of cell therapy. In this thesis, research on the design of an artificial organ and the materials developed are described. With the aid of a suite of techniques, these matrices have been characterised to outline their properties and highlight their affinity with animal cells. Results show that cells were alive several weeks post-immobilisation. In vivo experiments using the most promising matrix were performed to study the integration of hybrid beads within a whole body, highlighting that very low to no inflammatory response in laboratory animals was caused by the subcutaneous implant. Final results suggest that an appropriate material, which was both robust and biocompatible, was successfully synthesised with a porous diameter fulfilling, Le désir d’élaborer de nouveaux traitements face aux maladies non-infectieuses comme le diabète pousse la médecine moderne à se tourner vers les nouvelles technologies. La greffe d’organe étant aussi contraignante que l’insulinothérapie, la création d’organes artificiels pour suppléer un jour les organes déficients fait partie des rêves les plus convoités berçant l’imagination du praticien. Si la transplantation de cellules est une solution envisageable et déjà couronnée d’un certain succès, ce traitement n’a malheureusement que peu d’efficacité à long terme et impose de développer une méthode qui permettrait de protéger les nouvelles cellules du rejet sans recourir à la prise de médicaments immunosuppressifs. Devant les progrès obtenus pour l’immobilisation d’entités biologiques comme les bactéries, les levures ou les cellules végétales, celle de cellules animales est une nouvelle voie pour le traitement de pathologies causées par un dysfonctionnement de l’organisme. En l’occurrence, un diabétique de type 1 chez qui des cellules immobilisées dans un matériau poreux, biocompatible et robuste lui seraient implantées, pourrait être traité par cette technologie et avoir son quotidien grandement soulagé. L’objectif de cette thèse fut de créer ce matériau, substitut d’un organe déficient pour nourrir les nouveaux espoirs sur lesquels se fonde la thérapie cellulaire. Les travaux correspondants à la conception d’une matrice qui pourra à terme servir de modèle pour la création d’un organe artificiel sont détaillés dans ce manuscrit. A l’aide de multiples techniques, les matrices ont été caractérisées pour mettre en évidence leurs propriétés ainsi que leur faculté à accueillir des cellules animales, tout en montrant le maintien de la viabilité cellulaire après plusieurs semaines. La matrice la plus aboutie ayant été jusqu’à faire l’objet d’études in vivo pour évaluer sa biocompatibilité dans un organisme et pointer la présence d’une éventuelle réponse inflammatoire consécu, (DOCSC02) -- FUNDP, 2011