Conception de systèmes hybrides intelligents nanofibres-hydrogel sensibles au proche infrarouge pour l'administration contrôlée de médicaments et la régénération tissulaire

Les lésions tissulaires liées aux traumatismes, interventions chirurgicales, brûlures ou maladies dégénératives restent un défi majeur en médecine régénérative. Les biomatériaux avancés doivent à la fois fournir un environnement hydraté favorable à la réparation des tissus et permettre la délivrance locale et contrôlée d'agents thérapeutiques. Ce projet de thèse vise à développer des biomatériaux hybrides intelligents associant des nano/microfibres polymères biodégradables, produites par Solution Blow Spinning (SBS), à des hydrogels à base de chitosane. Les fibres, notamment en polycaprolactone (PCL), ne seront pas considérées uniquement comme un renfort mécanique : elles pourront également servir de réservoir thérapeutique et moduler les voies de transport au sein de l'hydrogel. Différentes architectures fibreuses, monolithiques ou cœur-coquille, formulations d'hydrogel, stratégies de réticulation et localisations du médicament seront comparées. Une fonctionnalité photothermique reposant sur la polydopamine (PDA) sera intégrée sous différentes formes : nanoparticules dispersées dans l'hydrogel, revêtements ou inclusions dans les fibres, ou nanocapsules associées à la molécule thérapeutique. Sous irradiation proche infrarouge à 808 nm, la PDA convertira la lumière en chaleur localisée afin de modifier l'organisation du réseau, la mobilité moléculaire et, potentiellement, la libération du médicament à la demande. Les matériaux seront caractérisés par spectroscopies FTIR et UV-visible, microscopie électronique à balayage, rhéologie, essais mécaniques, mesures de gonflement, taille de pores et dégradation, ainsi que thermographie infrarouge. Les profils de libération seront comparés avec et sans irradiation. L'objectif est d'établir les relations entre composition, architecture, localisation des composants, réponse photothermique et performances fonctionnelles, puis d'identifier des formulations reproductibles présentant des propriétés mécaniques, de transport et de libération adaptées à la régénération tissulaire. Le projet sera mené en collaboration entre l'UTTOP/LGP en France et l'UFRJ/BIOPOLI au Brésil, dans un environnement multidisciplinaire associant science des polymères, ingénierie des hydrogels, fabrication de nanofibres, caractérisation des biomatériaux et délivrance contrôlée de médicaments. École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Direction : Tiphaine MÉRIAN Financement : MSCA COFUND BEST