Building of tunable polymer brush on titanium surfaces for biological applications

L’athérosclérose est une maladie vasculaire dont les complications sont la première cause de mortalité dans les pays développés. Pour soigner cette pathologie, une des méthodes les plus employées est l’angioplastie couplée au stenting. Ce geste occasionne cependant de forts risques de complications postopératoires, dont la plus répandue est la resténose. Pour refreiner ce phénomène, différentes stratégie peuvent être exploitées, l’une d’elle consiste à immobilisé sur la surface du stent des composés bioactifs pour en faciliter l’acceptation par l’organisme. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette étude. L’idée première est de fonctionnaliser le titane, métal couramment dans le domaine médical, par des polymères pouvant être modifiés en quantité désirée par des molécules bioactives.Pour atteindre cet objectif, nous avons employé la polymérisation radicalaire contrôlée. Cet outil de choix permet d’obtenir des polymères parfaitement définis comportant une fonctionnalité en extrémité de chaîne. Dans notre cas, nous avons choisi d’y fixer une ancre catéchol, molécule naturelle ayant une forte affinité avec le titane. Différents polymères ont été conçus et, après caractérisation, ont été immobilisés sur le titane pour former des brosses. Les surfaces ainsi obtenues ont été caractérisée en termes de composition et de densité de fonctionnalisation. Enfin nous avons employé une molécule test, la glucosamine, pour modifier en différentes quantités une plateforme polymère, puis d’évaluer biologiquement ces polymères en solution et immobilisés sur le titane pour en étudier l’influence sur différentes lignées de cellules.Atherosclerosis is a vascular disease, whose complications are the first cause of death in developed countries. In order to cure this pathology, angioplasty, coordinated with stenting, is nowadays one of the most used treatment. However, postsurgical complications can often occur with this surgery technique. The frequency of restenosis, the most common complication, could be decreased thanks to different strategies. One of these strategies is to graft on stent surface bioactive molecules that enhance biocompatibility.In this context with have endeavored to functionalize titanium, commonly used in medical applications, with polymers that can bear bioactive molecules. In order to reach this goal, we used controlled radical polymerization, which can provide end-functionalized, well-defined polymers. In our case, we have chosen to craft polymers with a catechol at the chain end, a natural anchor which have good affinity with titanium. During this study, different kind of polymers have been built and analyzed. Then, they were grafted to titanium substrates to create polymer brushes. Grafting densities and surfaces compositions were characterized thanks to different techniques. Finally, we tried to modify a polymeric platform with different quantities of glucosamine, a test molecule. These polymers were then biologically evaluated alone and grafted to titanium with different cell lines