Doctorat
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Item Synthèse biomimétique de micro et nano échafaudages-sphères d'apatite/chitosane phosphorylé comme vecteurs de molécules actives à usage dentaire et orthopédique(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Rahmani, Fathia; Larbi Bouamrane, Omar(Directeur de thèse)La recherche des substituts dentaire et osseux est un axe en plein essor. Vu le potentiel que représente le chitosan (CS), le choix de ce polymère naturel est effectué, dans ce travail en tant que substrat pour le processus de la biominéralisation in vitro. En effet, dans l'optique de former des nanohydroxyapatite (HAP) par la voie biomimétique ce travail propose la préparation des biomatériaux (sous forme de films et de microparticules) à base du chitosane modifié chimiquement par phosphorylation (CSP) et biocomposites (CS/HAP) recouverts d'un phosphate de calcium. Pour consolider la démarche de préparation, une étude des matériaux obtenus par microscopie électronique à balayage (MEB), spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), diffractométrie des rayons X (DRX) et spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS) a été effectuée. Il a été montré que la déposition des phosphates de calcium est favorisée par la présence des groupements phosphates dans la formulation initiale que ce soit par phosphorylation (CSP) ou par incorporation de l'hydroxyapatite dans la formulation des biocomposites (CS/HAP). Le revêtement de phosphate de calcium obtenu en mode biomimétique déposé sur les dérivés phosphorylés de CS a été obtenu par un procédé basé sur la phosphorylation, le traitement par Ca(OH)2 et l'immersion dans une solution de salive synthétique (ASS) et une solution de fluide corporel (SBF) à 37 °C pour simuler les conditions physiologiques dentaires et orthopédiques respectivement. En effet, le minéral formé est l'hydroxyapatite carbonatée déficiente en calcium avec des rapports Ca/P allant de 1.5 à 1.67. Les vues MEB obtenues corroborent l'idée de la croissance des cristaux d'HAP au cours de la biominéralisation in vitro. Par ailleurs, pour la préparation des systèmes pharmacologiquement actifs, une étude de la possibilité d'incorporer des substances actives modèles (l'oxytétracycline (OTC), et la gentamicine sulfate (Gs)) à usage dentaire et orthopédique dans les biomatériaux élaborés a été menée. De plus, une étude de la libération contrôlée in vitro de ces antibiotiques a été réalisée dans les conditions physiologiques simulées, avec des taux de libération allant jusqu'à 92.45 % pour l'OTC et 98.21 % pour la Gs. Enfin, une évaluation in vitro de l'activité antimicrobienne des biomatériaux développés a été effectuée contre plusieurs espèces bactériennes et fongiques impliquées dans les infections osseuses et dentaires, notamment Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis et Candida albicans. Les résultats ont montré une activité antimicrobienne optimale contre Staphylococcus aureus, avec des zones d'inhibition atteignant 20 mmItem Elaboration et caractérisation de bio composites à base de PEHD/ amidon renforcés par les fibres de lin(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Zighed, Mohammed; Benotmane, Bénamar(Directeur de thèse)Ce travail de thèse a pour objectif d’élaborer un matériau biocomposite en associant le polyéthylène haute densité (PEHD) avec de l’amidon renforcés par les fibres de lin et susceptible d’être utilisé dans le domaine de l’emballage, de la manufacture ou autres application industrielles avec le respect des exigences économiques et environnementales. Les fibres de lin courtes sont modifiées par un traitement alcalin et incorporées dans La matrice constituée du mélange PEHD/amidon sans ajout de compatibilisant selon un processus en deux étapes : mixage et thermocompression. Les propriétés de ces biocomposites ont été étudiées moyennant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR-ATR), la diffraction de rayons X (DRX), l'analyse thermogravimétrique (TGA), la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), la microscopie électronique à balayage (MEB), l’indice de fluidité (MFI), les tests de résistance au choc ou impact Izod, les essais de résistance à la traction uniaxiale et les essais de biodégradabilité par enfouissement sous le sol et immersion dans l’eau de mer. Les spectres FTIR-ATR et les images au MEB ont révélé que la teneur en amidon au-delà de 40% en poids dans le mélange PEHD/amidon réduit significativement la compatibilité du mélange. En revanche, en incorporant les fibres de lin dans le mélange, ces dernières agissent comme un pont entre le PEHD et l'amidon, assurent un ancrage mécanique entre les deux polymères et renforcent la structure du biocomposite ainsi obtenu. Les analyses thermiques ATG et DSC ont montré une stabilité thermique limitée en deçà de 250°C, température de début de dégradation de l’amidon, et une cristallinité améliorée grâce aux effets de nucléation de l’amidon sur le processus de cristallisation du PEHD. En outre, les propriétés physiques, y compris la densité et les propriétés mécaniques, notamment la résilience, la rigidité et la résistance à la traction de ces matériaux ont enregistré des valeurs appropriées en raison de l'action des fibres de lin de transférer les contraintes mécaniques dans l’ensemble de la matrice PEHD/amidon ce qui a contribué à compenser l’incidence de la miscibilité partielle des composants. En revanche, l’indice de fluidité et l’allongement à la rupture de ces biocomposites ont montré de faibles valeurs en raison de la présence dans le mélange de l’amidon, dont la fluidité est très basse par rapport à celle du PEHD. Les résultats de biodégradabilité des biocomposites, enfouis dans le sol et immergés dans l’eau de mer, ont montré une perte de masse évaluée à 1.9% et 6.1% respectivement. Ces résultats ont été confirmés par les spectres FTIR-ATR et images du MEB des échantillons testés. Cette dégradation se produit sur le compte de la décomposition des molécules d’amidon et de fibres de lin hydrolysables et vulnérables aux attaques microbiologiques.