Nanocomposites bioverre/polyester pour le développement de scaffolds macroporeux par freeze-casting : vers le traitement de l’ostéoradionécrose mandibulaire

L’ostéoradionécrose mandibulaire est l’une des principales complications du traitement des cancers de la cavité buccale et de l’oropharynx par radiothérapie, avec une incidence de 5 à 10%. La symptomatologie est multiple (douleurs, expositions osseuses, fractures, infections bactériennes, etc…) et détériore considérablement la qualité de vie des patients. S’il existe des traitements conservateurs pour les ostéoradionécroses mandibulaires peu étendues, les cas les plus sévères nécessitent le recours à des chirurgies lourdes avec si possible une reconstruction. Pour améliorer la prise en charge des patients, il semble nécessaire de développer des biomatériaux pour le traitement de défauts osseux critiques induits par l’ostéoradionécrose mandibulaire. L’objectif de cette thèse est d’élaborer des scaffolds composites macroporeux permettant le comblement osseux de la zone nécrosée tout en servant de support à la néoformation osseuse et possédant des propriétés antibactériennes. Ces biomatériaux sont élaborés sur le concept de « Bricks and Mortar » et sont composés de poly(acide lactique) (mortar) et de nanoparticules de bioverre greffées avec le polymère (bricks) afin de limiter la sédimentation et l’agglomération des nano-renforts lors de la mise en forme du biomatériau composite par le procédé de freeze-casting. Dans un premier temps, des synthèses de polymères et de nanoparticules de bioverre binaires (SiO2 CaO) dopées ou non avec du cuivre ont été réalisées. Puis, des nanoparticules greffées avec des polymères ont été préparées en utilisant une méthode « grafting to » à partir de chaînes de poly(acide lactique) et de nanoparticules fonctionnalisées. Ensuite, les différents paramètres de freeze-casting (température de mise en forme, composition de la suspension, type de nanoparticules) ont été optimisés. Des scaffolds ont ainsi été élaborés en utilisant les conditions optimisées et leurs propriétés biologiques ont été évaluées in vitro (cytotoxicité et propriétés antibactériennes). Enfin, des essais préliminaires in vivo ont été réalisés dans un modèle de défaut critique chez le petit animal (calvaria de rat) avec les scaffolds optimisés pour évaluer leur intégration et leur capacité à favoriser la néoformation osseus