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Biomatériaux
- Polymères antioxydant biosourcés
De nouveaux matériaux polymères antioxydants dérivés de bioressources tels que des polyphénols extraits de végétaux ou obtenus par traitement du bois ont été développés dans le cadre de l’impact Biomolécules LUE, en collaboration avec le LERMAB. Cette activité se poursuivra en s'inscrivant dans le champ de l’Impact Biomolécules 4.0 (2021-2028), en envisageant notamment des polymères aptes à relarguer progressivement l’antioxydant dans des conditions physiologiques, par action de stimuli internes ou externes (effet du pH, d’une enzyme ou de la lumière par exemples). La vérification des propriétés antibactériennes et/ou antimicrobiennes de ces matériaux biosourcés et de leur mécanisme d’action sera également menée pour prétendre à des applications dans le domaine de la santé. Ces nouveaux polymères, produits par photo-polymérisation RAFT contrôlée, destinés à présenter de nombreuses activités pharmacologiques, pourraient être employés à l’état massif ou encore de colloïdes pour le traitement de certaines maladies (cancer(s) ou pathologies infectieuses par exemples). Le couplage de ces polymères avec des peptides doués d’une activité semblable est une piste à explorer pour espérer une synergie de ces propriétés.
- Colloïdes polymères/polysaccharidiques
Cette thématique forte et reconnue du LCPM aux échelles nationale et internationale sera poursuivie dans le prochain contrat quinquennal. Depuis de nombreuses années, le LCPM diversifie les colloïdes submicroniques à base de dérivés polysaccharidiques ou de glycopolymères amphiphiles qu’il produit, en jouant à la fois sur la nature chimique des polymères hydrophobes associés aux polysaccharides hydrophiles et le procédé employé (émulsion-évaporation de solvant, nanoprécipitation, coacervation, PISA en dispersion). En particulier, une collaboration avec le LIBio (thèse 2022-2025) va permettre d’explorer l’élaboration de coacervats de biopolymères et l’intérêt de leur réticulation par catalyse enzymatique pour moduler l’encapsulation et la libération de polyphénols ou de molécules thérapeutiques. D’autre part, cette démarche sera renforcée en variant la nature chimique des polysaccharides (neutres ou chargés) et en mettant en œuvre la photo-polymérisation RAFT menée en procédé PISA en émulsion afin d’élargir le spectre de monomères employés (Figure 4). Des colloïdes de nature chimique (sensibles à des stimuli) et de morphologies diverses, seront ainsi produits, et un regard particulier à l’établissement des relations structures macromoléculaires des glycopolymères/paramètres du procédés/ morphologies obtenues sera porté. La biocompatibilité de ces colloïdes et leur devenir après injection intraveineuse seront étudiés en tirant profit de collaborations nationales ou internationales.
- Gels de dérivés peptidiques et nucléiques
Au cours des dernières années, le LCPM s’est intéressé au développement de matériaux de type hydrogels, conçus au départ de dérivés peptidiques. Cette thématique sera poursuivie pendant le prochain contrat quinquennal et notre attention se portera sur la conception, la formulation et l’analyse de deux types de systèmes principaux, à savoir les dérivés pseudopeptidiques et nucléopeptidiques. En plus de considérer la formation d’hydrogels au départ d’un seul constituant, nous nous focaliserons sur la mise au point de systèmes multi-composés formés au départ de plusieurs constituants conçus afin de s’assembler de manière contrôlée, faisant émerger de nouvelles propriétés. En particulier, les nucléopeptides, qui sont des molécules hybrides construites autour d’une partie peptidique fonctionnalisée par des bases nucléiques, semblent parfaitement adaptés. En effet, grâce à leur capacité intrinsèque à se structurer de manière contrôlée et précise, notamment sous la forme de paires de nucléobases Watson-Crick mais aussi d’autres structures d’ordre supérieur, les nucléobases sont des groupements de choix pour piloter les assemblages intermoléculaires et accéder à de nouvelles architectures supramoléculaires conduisant, in fine, à de nouvelles propriétés des matériaux.