Doctorant H/F-Matériaux bioactifs imprimés en 3D pour l'augmentation du volume de la mandibule

Sujet de thèse :
La reconstruction osseuse mandibulaire est un défi chirurgical. L’augmentation osseuse verticale, pour mise en place d’implants dentaires, est une procédure aléatoire à l’heure actuelle. La création d’un volume osseux est complexe car les procédures chirurgicales doivent soulever les tissus conjonctifs environnants, promouvoir la formation osseuse, et limiter la prolifération épithéliale à l’intérieur du site chirurgical.
L’objectif de ce projet est de déveloper un dispositif sur mesure, imprimé en 3D, et prêt à implanter pour reconstruire les défauts manibulaires. Ce dispositif aura 3 principales difficultés à surmonter: (1) Maintenir un volume à l’intérieur duquel se formera de l’os, (2) Favoriser la vascularisation et la formation osseuse, (3) Guider la cicatrisation osseuse sous le périoste et la proliferation épithéliale à l’extérieur.
Le dispositif sera fabriqué à partir d’un bio-encre contenant le sécrétome de cellules souches mésenchymateuses, pour promouvoir la régénération osseuse. Pour maintenir le volume à régénérer, la structure imprimée devra avoir des propriétés mécaniques similaires à celles du tissu osseux. Pour s’assurer que seules les cellules progénitrices osseuses colonisent la zone, et que les cellules épithéliales sont maintenues à distance, l’ensemble de la structure devra être implantée sous le périoste, qui joue un role majeur dans le processus de cicatrisation osseuse.
Ce projet inclut 3 étapes : (1) Fabrication et validation des propriétés mécaniques du dispositif bioactif, (2) Evaluation in vitro, en culture 2D et 3D, de l’organisation cellulaire et la formation osseuse, (3) Expérimentation animale pour verifier l’ostéointégration et la régénération osseuse dans un modèle pré-clinique.
Contexte :
L'Institut Européen des Membranes (ENSCM, UM, CNRS UMR5635), est un laboratoire de référence au niveau international dans le domaine des matériaux et procédés membranaires. Ses objectifs de recherche s'articulent autour d'une approche pluridisciplinaire et multi-échelle de :
- l'élaboration et la caractérisation de nouveaux matériaux membranaires;
- leur mise en oeuvre au sein de procédés membranaires ayant notamment pour application le traitement des effluents, la séparation de gaz, les biotechnologies en lien avec les sciences des aliments et de la santé.