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L’utilisation de polymères naturels dans le domaine biomédical s’est considérablement développée au cours de ces dernières années. La réalisation de membranes nanofribrillaires par électrospinning représente l’un des domaines principaux en ingénierie tissulaire, ouvrant la voie vers de nombreuses applications biomédicales de par sa modularité. La poly(ε-caprolactone) (PCL) est l’un des polymères les plus adaptés pour des applications biomédicales implantables à long terme en raison de ses remarquables caractéristiques : excellentes propriétés mécaniques, biocompatibilité et multiples possibilités de fonctionnalisation. Cependant, il est une caractéristique qui se révèle problématique lors du développement de matrices destinées à accueillir des cultures cellulaires : la faible température de fusion de la PCL. De ce fait, certaines évaluations histologiques nécessitant une imprégnation à chaud (60°C) dans de la paraffine ne peuvent être réalisées. Ceci représente un frein majeur dans le développement de matrices à partir de ce matériau. Dès lors, ce travail de fin d’étude s’est attelé à trouver une alternative à ce problème en se concentrant sur la stabilisation thermique de membranes électrospinnées en PCL.
Trois stratégies différentes ont été envisagées. La première consiste en l’incorporation de poly(L-lactide) aux extrémités des chaines de polycaprolactone. La synthèse de copolymères triséquencés PLLA¬-b-PCL-b-PLLA permet d’envisager une combinaison des effets bénéfiques des deux polymères : bonnes propriétés mécaniques de la PCL et haute température de fusion du L-Lactide. Cependant, aucune cristallisation des séquences de poly(L-lactide) n’a pu être obtenue. En l’absence de zone cristalline, aucune amélioration de la tenue thermique des fibres de PCL n’a été réalisée.
La deuxième stratégie consiste en l’utilisation d’une molécule apparentée à l’ε-caprolactone : la 2-oxepane-1,5-dione. Celle-ci permet la réalisation de copolymères poly((ε-caprolactone)-co-(2-oxepane-1,5-dione)) disposant de propriétés thermiques accrues. Cependant, aucun copolymère de haute masse moléculaire, pourtant nécessaire à une mise en œuvre en électrospinning, n’a pu être obtenu. La préparation de matrices électrospinnées par cette voie n’est donc pas envisageables. 
La troisième stratégie consiste en l’incorporation au sein des membranes d’un copolymère possédant une haute température de transition vitreuse. Ce dernier est synthétisé par polycondensation entre l’isosorbide et le 4,4-(ethane-1,2-diyl)bis(4-methyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one). L’effet de la proportion ajoutée sur les différentes caractéristiques des membranes électrospinnées a été évalué. L’amélioration de la tenue thermique des membranes a ainsi été réalisée. Une incorporation de 30% en masse assure le maintien de la structure nanofibrillaire à des températures allant jusqu’à 70°C. Cette stratégie possède également l’avantage d’introduire à la surface des nanofibres des carbonates cycliques activés très réactifs. Cet aspect a été mis à profit pour réaliser une optimisation du greffage chimique de facteurs biologiques. Finalement, une caractérisation in vitro de la biocompatibilité des matrices PCL/PC a été réalisée. 
L’objectif initial de tenue thermique des membranes électrospinnées de polycaprolactone est atteint, et ce sans aucune altération de leur biocompatibilité. Les membranes électrospinnées ainsi développées sont aptes à accueillir des cultures cellulaires et présentent des propriétés thermiques accrues.

Electrospinning --- poly(ε-caprolactone) --- 2-oxepane-1,5-dione --- poly(L-lactide) --- membrane régénérative --- culture cellulaire --- PLLA-b-PCL-b-PLLA --- isosorbide --- 4,4-(ethane-1,2-diyl)bis(4-methyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one) --- Physique, chimie, mathématiques & sciences de la terre > Chimie