Bioverres et relargage de médicaments : une approche innovante pour améliorer la régénération osseuse. // Bioglasses and drug release: an innovative approach to improve bone regeneration.

La thèse visera à développer un procédé de fabrication de bioverres par la méthode sol-gel, dans lesquels seront intégrés des médicaments pour lutter contre les infections bactériennes ou pour agir comme anti-inflammatoires après une intervention chirurgicale, lors de l'implantation de ces substituts osseux. Les objectifs de cette recherche incluront l'étude de la cinétique de relargage de diverses molécules thérapeutiques (telles que la gentamicine, l'ibuprofène, la vancomycine et des facteurs de croissance) intégrées dans des bioverres composés du système SiO2-Na2O-CaO-P2O5, en fonction de la composition du verre. Ces bioverres seront analysés par RMN afin de déterminer leur structure, ce qui permettra d'établir un lien avec la cinétique de relargage des médicaments. Des tests de bioactivité seront également réalisés in vitro (fluide physiologique simulé), pour évaluer le temps nécessaire à la formation de l'apatite sur les bioverres dopés avec les médicaments. D'autres paramètres seront à prendre en compte, tels que la surface spécifique et la taille des pores des bioverres dopés, ainsi que la composition du milieu, car ils influenceront la cinétique de relargage des molécules thérapeutiques. Des tests de cytotoxicité pour l'évaluation de la viabilité cellulaire et de prolifération bactérienne permettront d'étudier la biocompatibilité des verres par des études de colonisation par les cellules osseuses et de leur activité antibactérienne, respectivement.
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This thesis aims to develop a sol-gel manufacturing process for bioglasses, into which drugs will be integrated to combat bacterial infections or to act as anti-inflammatories after surgery, during the implantation of these bone substitutes. The objectives of this research will include studying the release kinetics of various therapeutic molecules (such as gentamicin, ibuprofen, vancomycin, and growth factors) integrated into bioglasses composed of the SiO2-Na2O-CaO-P2O5 system, depending on the glass composition. These bioglasses will be analyzed by NMR to determine their structure, which will allow us to establish a link with the drug release kinetics. Bioactivity tests will also be performed in vitro (using simulated physiological fluid) to evaluate the time required for apatite formation on the drug-enhanced bioglasses. Other parameters will need to be considered, such as the specific surface area and pore size of the doped bioglasses, as well as the composition of the medium, since these will influence the release kinetics of the therapeutic molecules. Cytotoxicity tests to assess cell viability and bacterial proliferation will allow for the study of the biocompatibility of the glasses through bone cell colonization studies and their antibacterial activity, respectively.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Enseignement supérieur

Université Polytechnique Hauts de France

635 Ecole Doctorale Polytechnique Hauts-de-France

Formation en Chimie des Matériaux Formation en Biomatériaux Connaître les méthodes de synthèse de sol/gel Connaitre les verres Connaitre la RMN Avoir des notions en biologie
Training in Chemistry Training in Materials Chemistry Training in Biomaterials Knowledge of sol/gel synthesis methods Knowledge of glasses Knowledge of NMR solid Basic knowledge of biology