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 -30-11-2022/
SUMMARY:Soutenance de thèse de Carole BAROU - 30/11/2022
DESCRIPTION:\n\nCarole BAROU a soutenu sa thèse mercredi 30 novembre 2022
  à 16h à l'IEM\nConception d’un ciment à base de phosphates de calciu
 m pour la régénération osseuse et la libération de médicaments\nDesig
 n of calcium phosphate-based cement for bone regeneration and drug deliver
 y\ndevant le jury composé de :\n- Christèle COMBES\, Pr. des Université
 s\, INP-ENSIACET\, Toulouse - Rapportrice\,\n- Nathalie ROCHET\, Chargée 
 de Recherche\, iBV\, Nice - Rapportrice\,\n- Xavier GARRIC\, Pr. des Unive
 rsités\, IBMM\, Montpellier - Examinateur\,\n- Sébastien GENESTA\, COO\,
  Biologics4Life\, Aix en Provence - Examinateur\,\n- Mikhael BECHELANY\, D
 irecteur de Recherche CNRS\, IEM\, Montpellier - Directeur de thèse\,\n-
  Vincent CAVAILLÈS\, Directeur de Recherche CNRS\, IRCM\, Montpellier - 
 Co-directeur de thèse Résumé :Au-delà de garantir la régénération
  de l’os tout au long de la vie de l’organisme\, le remodelage osseux 
 permet d’éliminer des parties lésées d’un os\, de réparer des déf
 auts et de cicatriser des fractures. Cependant dans certains cas critiques
  plus complexes (pathologies osseuses\, blessures critiques etc.) le remod
 elage osseux seul ne suffit pas et requiert l’implantation d’un substi
 tut osseux pour combler le défaut. Dans ce cas\, l’autogreffe a longtem
 ps été présentée comme « étalon d’or »\, mais en réalité la qua
 lité et surtout la quantité de greffon disponible sont de vraies limites
 . Depuis plusieurs dizaines d’années\, les biomatériaux synthétiques 
 ont pris une place centrale pour répondre aux problématiques cliniques. 
 Dans ce contexte\, un intérêt récent a é té soulevé concernant l’
 élément magnésium\, par rapport à son implication dans le micro-enviro
 nnement osseux.L’objectif de ce travail de thèse était l’étude des 
 propriétés physico chimiques et biologiques des ciments injectables à b
 ase de phosphate de magnésium et de phosphates de calcium (MgCPC)\, pour 
 répondre à des indications cliniques en traumatologie et en orthopédie.
 Une première partie de la thèse a été dédiée à la caractérisation 
 des propriétés physico chimiques des ciments MgCPC et à l’influence d
 es modifications de composition des phases solides et liquides sur les car
 actéristiques finales du ciment.L’ajout d’une fraction de calcium dan
 s un ciment à base de phosphates de magnésium a permis de réguler le te
 mps de prise\, la rhéologie du ciment et la température au moment de la 
 prise. Les résultats obtenus ont conduit à la création d’une formulat
 ion satisfaisante d’un point de vue physico chimiques et biologiques pou
 r proposer une utilisation clinique du MgCPC pour des indications en traum
 atologie.Dans une seconde partie des travaux de thèse\, des prototypes de
  ciment MgCPC combinés à des principes actifs ont été proposés. Les 
 études physico chimiques ont permis de réaliser l’incorporation de deu
 x bisphosphonates (alendronate de sodium et risédronate de sodium) ou de 
 carbonate de strontium dans le ciment par i) méthode directe en mélangea
 nt les composés directement dans la phase poudre\, ii) par méthode indir
 ecte en encapsulant les composés dans des microsphères de polymère\, el
 les -mêmes ensuite mélangées dans le ciment. L’ajout du bisphosphonat
 e ou du carbonate de strontium a pu être réalisé en limitant les impact
 s des caractéristiques du ciment par rapport au ciment contrôle MgCPC. L
 es résultats ont montré que dans les deux cas\, il était ainsi possible
  de contrôler la cinétique de relargage de ces principes actifs pour gar
 antir la libération continue dans le temps localement sur le site osseux.
  Des expériences in vitro et in vivo sont en cours de finalisation pour d
 émontrer qu’elle technologie est la plus efficace pour l’utilisation 
 d’un ciment MgCPC en orthopédie dans des indications ostéoporotiques.\
 n\nAbstract :In addition to keep the bone regeneration throughout the lif
 e\, bone remodeling process makes it possible to eliminate damaged pieces 
 of bone\, repair defects and heal fractures. However\, in certain critical
  and more comple x cases (bone pathologies\, critical injuries\, etc.) bon
 e remodeling alone is not sufficient and requires the implantation of a bo
 ne substitute materials to fill the defect. In this case\, autograft has l
 ong been presented as the "gold standard"\, but in real ity\, the quality 
 and especially the quantity of graft available are limited. For several de
 cades\, synthetic biomaterials have taken a main role in addressing clinic
 al iss ues. In thiscontext\, a recent interest has been raised concerning 
 magnesium ions\, thanks to its involvement in the bone microenvironment fu
 nctions.The objective of this thesis was the study of the physicochemical 
 and biological properties of injectable cements based on magnesium phospha
 te and calcium phosphates (MgCPC)\, in order to give solutions for clinica
 l indications in traumatology and orthopaedics.The first part of the thesi
 s was dedicated to the characterization of the physicochemical properties 
 of MgCPC cements and the influence of solid and liquid phases modification
 s on the final cement properties. The addition of calcium in a magnesium p
 hosphate-based cement allowed to control the setting time\, the rheology o
 f the cement and the temperature during the setting time. The results obta
 ined led to the creation of a satisfactory formulation from a physicochemi
 cal and biological point of view\, to propose a clinical use of MgCPC for 
 traumatological indications.In a second part of the thesis work\, prototyp
 es of MgCPC cement combined with active principles were proposed. The phys
 icochemical studies allowed the incorporation of two bisphosphonates (sodi
 um alendronate and sodium risedronate) or strontium carbonate in the cemen
 t by i) direct method by mixing the compounds directly in the powder phase
 \, ii) by indirect m ethod by encapsulating the compounds in polymer micro
 spheres\, which are then mixed in the cement. The addition of the bisphosp
 honate or strontium carbonate could be achieved by limiting the impacts of
  the cement characteristics compared to the MgCPC control cement. The resu
 lts showed that in both cases\, it was possible to control the release kin
 etics of these active ingredients to ensure continuous release over time l
 ocally at the bone site. In vitro and in vivo experiments are being finali
 zed to demonstrate wh ich technology is the most effective for the use of 
 MgCPC cement in orthopaedics in osteoporotic indications.\n\n\n\n
CATEGORIES:Soutenance
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