Maxime LECLERE
a soutenu sa thèse le 14 décembre 2023
Conception de membranes de nanofiltration anti -bio encrassement pour la délivrance de médicaments appliquées à la maladie d ’Alzheimer
Devant le jury composé de :
– Mme. Alice MIJA, Professeur à l’université Côte d’Azur institut de chimie de Nice – Rapporteur
– Mme. Niculina HADADE, Maitre de conférences à l’université de Cluj-Napoca (Romanie) – Rapporteur
– M. Patrick LOULERGUE, Maitre de conférences à l’université de Rennes – Examinateur
– M. Suming Li, Directeur de recherche CNRS à l’institut Européen des membranes – Examinateur
– M. Mihail BARBOIU, Directeur de recherche CNRS à l’institut Européen des membranes – Directeur de thèse
– Mme. Sophie CERNEAUX, Maitre de conférences à l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie – Co-Directeur de thèse
Résumé :
Cette thèse explore une approche novatrice de délivrance de médicaments pour le traitement des maladies neurodégénératives. Cette méthode consiste à administrer les médicaments directement dans le liquide céphalorachidien (LCR), contournant ainsi les principales difficultés biologiques rencontrées dans le traitement de la maladie d’Alzheimer. Dans le développement de ce nouveau type d’appareil médical par voie intrathécale, elle met en jeu la filtration du LCR à travers des membranes de nanofiltration. L’objectif est de développer des membranes polymériques pour réduire la concentration en β-amyloïde toxique dans la maladie d’Alzheimer, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques. Dans le domaine de la filtration, les phénomènes de colmatage sont inévitables, surtout dans des milieux riches en micro-organismes tels que les milieux biologiques. Des membranes modifiées avec des polymères hybrides et dynamiques, comme le PEG et des molécules zwitterioniques, en particulier les sulfobétaïnes, présentent des performances anti- encrassement significatives. Ces surfaces modifiées, obtenues par polymérisation interfaciale sur différents supports membranaires en polymère ou en alumine, montrent des performances
de résistance prometteuses à l’encrassement biologique, notamment pour les membranes en polyamide zwitterionique filtrées avec une solution de BSA.
En conclusion, cette thèse représente une avancée significative dans le domaine des technologies de filtration. Les membranes modifiées avec des polyamides hybrides, notamment les sulfobétaïnes, présentent des propriétés anti-bio-colmatantes. Les perspectives futures incluent l’optimisation des composés, l’étude des propriétés antibactériennes et des essais in vivo avec des modèles murins de la maladie d’Alzheimer. Ces travaux offrent des solutions novatrices pour diverses applications, de la purification de l’eau à la biotechnologie médicale.
Abstract:
This thesis explores an innovative drug delivery approach for the treatment of neurodegenerative diseases. The method involves administering drugs directly into the cerebrospinal fluid (CSF), thus bypassing the major biological challenges encountered in Alzheimer’s disease treatment. In the development of this new type of intrathecal medical device, it involves the filtration of CSF through nanofiltration membranes. The objective is to develop polymeric membranes to reduce the concentration of toxic β-amyloid in Alzheimer’s disease, opening new diagnostic and therapeutic perspectives. In the field of filtration, clogging phenomena are inevitable, especially in environments rich in microorganisms such as biological settings. Membranes modified with hybrid and dynamic polymers, such as PEG and zwitterionic molecules, particularly sulfobetaines, demonstrate significant anti-fouling performances. These modified surfaces, obtained through interfacial polymerization on different polymeric or alumina membrane supports, show promising resistance performances against biological fouling, notably for zwitterionic polyamide membranes filtered with a BSA solution. In conclusion, this thesis represents a significant advancement in filtration technology. Membranes modified with hybrid polyamides, especially sulfobetaines, exhibit anti-bio- fouling properties. Future perspectives include compound optimization, the study of antibacterial properties, and in vivo trials with murine models of Alzheimer’s disease. These works offer innovative solutions for various applications, from water purification to medical biotechnology.
