Choisir un biomatériau pour l’ingénierie tissulaire

Question 1

Cahier des charges d’un biomatériau
pour ingénierie tissulaire : Que faut il respcter?

Answer 1

8 contraintes :

 Biomatériau biodégradable : généralement préférable pour remplacement progressif par la matrice extracellulaire synthétisée par les cellules

 Biocompatible

 Riche en eau (hydrogel), surtout si bioprinting, encapsulation ou injectable

 Bonnes propriétés mécaniques

 Bon contrôle et reproductibilité

 Adhésif pour les cellules

 Pouvant être facilement accepté par la FDA et Santé Canada (déjà utilisé?)

 Type de biomatériau dépend de la méthode de fabrication

Question 2

Biomatériau biodégradable - Exemples?

Answer 2

• Polymères biodégradables synthétiques : PLGA, PCL, PLA etc.
• Biopolymères biodégradables (collagène, chitosan etc.)
• Hydrogels biodégradables (hydrogel d’alginate, gélatine, decollagène, de chitosane etc.)
• Céramiques biodégradables (hydroxyapatite et calcium phosphate)

Question 3

Biocompatibilité - def

Answer 3

• non toxique pour les cellules transplantées et les cellules/tissus
  environnant);
• réponse inflammatoire doit être limitée pour éviter encapsulation
  fibreuse

 Si cellules encapsulées dans le biomatériau : hydratation, pH,
osmolalité, porosité
 Propriétés biomimétiques (favoriser l’adhésion cellulaire et
interactions cellules/matrices comme dans la MEC (intégrines/RGD)
 Propriétés mécaniques (suffisante pour assurer la fonction et
durabilité ; proches du tissu pour assurer que les cellules se
différentient dans le bon type cellulaire)

Question 4

Types de biomatériaux utilisés en génie
tissulaire

Answer 4

 Matrices décellularisées (MEC)
 Hydrogels
 Matrices polymériques
 Self organization : cellules forment naturellement leur matrice
et s’organise en tissu, sans avoir besoin d’un biomatériau

Question 5

Role de la MEC [Matrice décellularisée]

Answer 5

 Intégrité structurelle
 Site d’attache pour les cellules
 Site de liaison pour les facteurs de croissance
 Sert de récepteurs mécano-sensitif : transmet le signal aux
cellules, ce qui influence le comportement cellulaire et permet
à la cellules de s’adapter à son environnement biomécanique

Question 6

Matrices décellularisées- def et exemple

Answer 6

 Matrices décellularisées
» MEC naturelle, provenant de tissus de cadavre, d’animaux ou de tissu
du patient (ex: tissu adipeux), dont les cellules ont été éliminées

ex : SIS (small intestine submucosa from pigs) (contient collagene, GAG
etc.)

Question 7

Les types d’hydrogels

Answer 7

Hydrogel:
synthétique –> peg
naturel –> collagene alginate
physique
chimique - Liaison cov?

Question 8

Hydrogel à base de biopolymères - Exemples?

Answer 8

» Alginate
» Collagène
» Gelatine : fond à 37C mais peut être réticulée par
– Transglutaminase
– Modifié par groupement metacrylate et réticulé par
photopolymérisation
» Chitosane:
– Seul (gélifié par NaOH) : pas compatible avec cellules encapsulées
– Hydrogels thermosensibles : avec cellules encapsulées

Question 9

Facteur de croissance - Definition + ex

Answer 9

Facteurs de croissance : Substances sécrétées (protéines) par différents types de cellules, nécessaires à la croissance (prolifération, différenciation..) cellulaire.

Vascular endothelial growth factor (VEGF) : essentiel pour angiogénèse