Thermosensitive chitosan-based hydrogels for extrusion-based bioprinting and injectable scaffold for articular tissue engineering
Notice bibliographique
Résumé
La bio-impression est une forme avancée de fabrication additive qui permet de créer des structures 3D vivantes (contenant des cellules) et de créer des modèles 3D de tissus ou, à plus long terme, des tissus implantables pour remplacer les tissus ou organes malades ou endommagés. La bio-impression connaît une croissance rapide mais doit faire face à plusieurs défis. L'un d'entre eux consiste à trouver des matériaux extrudables contenant des cellules (appelée bioencres) qui combinent toutes les propriétés requises. Les hydrogels de chitosan thermosensibles qui forment des solutions à température ambiante mais gélifient rapidement à la température du corps sont d’intéressants candidats comme bioencre mais à ce jour il n'y a pas encore eu de résultats convaincants démontrant leur potentiel. De plus, les méthodes rhéologiques permettant de prédire leur imprimabilité font toujours défaut. L'objectif général de ce doctorat était d'étudier et optimiser les hydrogels thermosensibles à base de chitosan fabriqué avec un mélange de deux bases faibles, (bêta-glycérophosphate et hydrogénocarbonate de sodium) pour la bio-impression par extrusion, notamment pour l'ingénierie des tissus articulaires. Nous avons tout d’abord développé une approche rhéologique pour évaluer leur potentiel en tant que bioencres. Les cinétiques de gélification à température ambiante et du corps ont été caractérisées. Puis les essais de viscosité et de récupération ont été adaptés pour prendre en compte l’absence de stabilité des gels. La fidélité de forme et les propriétés mécaniques des structures imprimées ont également été caractérisées en fonction du taux de cisaillement appliqué et les résultats corrélés avec les données rhéologiques. Nous avons démontré qu'il était possible d'imprimer une structure avec une fidélité et une maniabilité adéquate; cependant, une concentration élevée de chitosan (3%p/v) est nécessaire, ce qui entraîne un taux de mortalité élevé des cellules, tandis que réduire la concentration à 2%p/v entraîne une très mauvaise fidélité de la forme. Nous avons surmonté ces limites en utilisant une approche basée sur la bio-impression FRESH (Freeform reversible embedding of suspended hydrogel). Un bain de support chaud a été conçu afin de soutenir les structures bioprintées et d'améliorer la thermoréticulation du chitosan pendant l'impression. Cette approche augmente drastiquement la fidélité et les propriétés mécaniques des structures imprimées avec une concentration de chitosane (2% p/v) adaptée à l'encapsulation de cellules. ii Enfin, nous avons étudié l'impact du chargement de particules de bioverre osteoconducteurs dans ces hydrogels thermosensibles, en vue de leur utilisation pour la fabrication de tissus osseux minéralisés. Les propriétés mécaniques et la cytocompatibilité in vitro étant affectées de manière négative par l'ajout de bioglass, notre stratégie a consisté à concentrer le bioverre sous forme de microbilles, puis incorporer ces microbilles dans l'hydrogel à base de chitosan chargé de cellules. Cette nouvelle stratégie a permis d'améliorer considérablement les propriétés mécaniques et la viabilité des cellules. Cet hydrogel bioactif hybride n’est pas utilisable comme bioencre, mais il est injectable et pourrait être utilisé comme matrice injectable pour la régénération de défauts osseux. Cependant, il reste encore beaucoup d’optimisation à faire pour la bio-impression de tissus de gradient complexes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».