Couches minces nanocomposites contrôlées pour un nouveau système d'administration de médicaments pour des implants cardiovasculaires : décomposition des précurseurs organiques et transport des nanoparticules dans un plasma de décharge à barrière diélectrique à pression atmosphérique

Les maladies du cour et des vaisseaux sanguins sont encore aujourd'hui, les principales causes de déces dans les pays européens, au Canada et aux États-Unis. Souvent, un blocage des arteres induit par une sténose entraîne la nécessité d'une chirurgie de pontage. Meme si l'utilisation des veines du patient lui-meme évite la réponse immunitaire et semble etre la solution la plus avantageuse, elle s'avere en fait infructueuse dans un tiers des cas. Pour cette raison, des greffes vasculaires en polytétrafluoroéthylene (PTFE) sont utilisées. Elles présentent de bonnes propriétés mécaniques et une bonne stabilité mais peuvent, dans certains cas, avoir des effets secondaires indésirables et provoquer une hyperplasie néointimale (HN) a l'interface entre le vaisseau natif et la greffe vasculaire, ce qui en retour peut entraîner une resténose. Afin d'inhiber ce phénomene, il a été proposé d'utiliser un médicament, le mésylate d'imatinib (IM), qui est un inhibiteur de trois récepteurs de kinase (PDGF-R, le c-Kit et l'abl) les deux étant impliqués dans HN. Il a été démontré in vitro que de petites doses de IM inhibent avec succes la prolifération des cellules musculaires lisses (CML) sans ralentir l'endothélialisation. Ce médicament a donc été choisi pour améliorer la fonctionnalité des greffes vasculaires en PTFE.L'objectif de ce projet est de trouver un moyen de développer une approche innovante pour incorporer le mésylate d'imatinib dans les greffons vasculaires et permettre sa libération contrôlée au contact du sang. Pour ce faire, la création de films minces par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma a pression atmosphérique (AP-PECVD) dans une configuration de décharge de barriere diélectrique (DBD) a été réalisée. Pour protéger le médicament des especes énergétiques et réactives du plasma, il a été encapsulé dans des nanoparticules (NP) qui ajoutent aussi un autre niveau de contrôle de la libération du médicament. Ainsi, le dépôt d'une couche mince organique nanostructurée par des NPs de silice remplie de médicament a été réalisé a pression atmosphérique dans un plasma d'argon.Le probleme été abordé par l'étude de la décomposition du précurseur organique dans une DBD plan-plan par spectroscopie infrarouge a transformée de Fourier (IRTF) et la corrélation avec la chimie du film déposé. Dans un premier temps, l'observation d'artéfacts dans les spectres infrarouges du plasma, attribués a tort dans la littérature a des raies de vibration, a été expliquée et décrite mathématiquement. Les résultats obtenus montrent que le nombre d'onde auquel ces artéfacts sont observés dépendent de la fréquence a laquelle est généré le plasma et de la fréquence d'échantillonnage de l'interférogramme. Apres, la technologie plasma a la pression atmosphérique en mode FSK a 1 kHz et 15 kHz a été mise a profit pour déposer conjointement un polymere plasma, en utilisant le lactate d'éthyle comme précurseur, et des nanoparticules de silices dispersées dans le précurseur. Ces travaux démontrent clairement que les nanoparticules sont préférentiellement déposées pendant le cycle de basse fréquence de la décharge alors que la polymérisation du précurseur, qui requiert plus d'énergie, est plutôt observée a plus haute fréquence. Par la suite, la IRTF résolue dans l'espace a été utilisée pour comparer les mécanismes de polymérisation du lactate d'éthyle pour deux modes de décharge : régime filamentaire et homogene. Les résultats ainsi générés ont permis de suivre la dégradation du précurseur organique au long de la décharge et de corréler cette information avec la composition du polymere plasma déposé. Ils ont aussi montré que la IRTF du gaz permet de caractériser les NPs. Finalement, les annexes de cette these présentent des résultats préliminaires qui visent a démontrer la faisabilité d'application des couches développées a des protheses vasculaires et le potentiel de la stratégie globale pour inhiber la prolifération des cellules musculaires lisses.

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