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Notre objectif est de développer des hydrogels, biomatériaux à base de bio polymères, supports pour l’ingénierie tissulaire afin de réaliser de la médecine régénérative, en les associant à des cellules différentiées ou non, pour la réalisation de greffes hybrides mi synthétique et mi biologiques. Cette approche repose sur de la chimie de synthèse innovante puis sur la modélisation des comportements micromécaniques des ces reconstructions hybrides. Afin d’améliorer les propriétés intrinsèques des ces constrictions tridimensionnelles, des nano fibres de silice, de polymères denses ou de phosphates de calcium sont ajoutées à ces constructions.   
Ce groupe est composé d’un PU-PH, d’un ingénieur de recherche CHU, d’une technicienne, De 1 à 2 thèses et des stagiaires.  
Ce groupe fournit des biomatériaux nouveaux aux deux autres groupes STEP pour le cartilage et ITO pour l’os et le parodonte.

Catherine Le Visage - Mini CV

Catherine Le Visage est Directeur de Recherche dans l’Unité Inserm U791 à Nantes.
Pharmacien, Catherine Le Visage a reçu son doctorat en Sciences Pharmaceutiques à l'Université Paris 11 sous la direction du Pr Patrick Couvreur. Elle a ensuite effectué un stage post-doctoral à l’Université Johns Hopkins à Baltimore, Etats-Unis, dans le département de génie biomédical, où elle a développé des hydrogels pour la médecine régénératrice des tissus mous. Elle a intégré l’Inserm en tant que Chargé de Recherche au sein de l’Unité dirigée par Jean-Baptiste Michel (Inserm U698) pour y mener des recherches en thérapie cellulaire cardiovasculaire. Elle y a en autres développé une nouvelle approche pour la revascularisation thérapeutique des pathologies vasculaires ischémiques chroniques, basée sur l’implantation de biomatériaux polysaccharides contenant des facteurs pro-angiogéniques (facteur de croissance VEGF, chimiokine SDF-1/CXCL12 ou RANTES/CCL5) afin de recruter des cellules progénitrices endothéliales à potentiel réparateur.

 

catherine.levisage(at)inserm.fr - 02.40.41.29.84


Les hydrogels sont des structures à base de polymères hydrophiles réticulés en milieu aqueux. Ce sont des solides fragiles plus ou moins viscoélastiques. Ce sont des composés synthétiques capables de maintenir en 3 dimensions la vie de cellules différenciées ou non afin qu’elles puissent s’y développer et produire tous les composés pour lesquels elles sont programmées. Un tissu hybride, mi-synthétique mi-biologique est alors réalisé soit pour reconstruire un élément lésé de l’organisme hôte, soit pour simuler et comprendre la physiopathologie du tissu étudié.
Nous avons mis au point et développé un hydrogel présentant un fort potentiel en ingénierie tissulaire osseuse et articulaire. C’est un liquide visqueux injectable auto-réticulant en fonction du pH, qui est constitué d'une solution aqueuse d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) sur laquelle sont greffés des groupements silanes qui permettent la formation de liaisons covalentes entre les chaînes d'HPMC.
Ce polymère est stable en solution aqueuse à un pH supérieur ou égal à environ 12,5. Une acidification de la solution provoque une augmentation progressive de la viscosité et la formation d'un hydrogel. Ce polymère fonctionnalisé avec un organosilane présente de nombreux avantages. Nous travaillons sur la fonctionnalisation d’autres macromolécules pour les rendre  compatibles avec la chimie de l’HPMC-SI que nous utilisons depuis une quinzaine d’années.
Enfin pour améliorer les propriétés mécaniques de nos hydrogels nous réalisons des mélanges de macromolécules et nous les associons avec des micro et des nanoparticules de différentes natures.


Pour réaliser de nouveaux hydrogels nous faisons des synthèses et des fonctionnalisations de macromolécules pour réaliser des ponts entres les chaines polymères linéaires afin de transformer des solutions aqueuses visqueuses en solides.
Afin de caractériser les synthèses obtenues nous réalisons des caractérisations spectroscopiques comme l’infra rouge à transformée de Fourrier. Nous étudions l ‘écoulement de la phase liquide visqueuse par rhéologie à l’aide de 2 rhéomètres qui nous permettent également de suivre la réticulation puis de caractériser le solide formé. Enfin un analyseur de texture  et une DMA nous permettent de caractériser les propriétés mécaniques en statique mais également en dynamique des hydrogels formés.


A. Pietrzyk-Nivau, S. Poirault-Chassac, S. Gandrille, S-M Derkaoui, A. Kauskot, D. Letourneur, Le Visage, D. Baruch. Three-Dimensional Environment Sustains Hematopoietic Stem Cell Differentiation into Platelet-Producing Megakaryocytes.  PLoS ONE, sous presse.

A. Purnama, R. Aid-Launais, O. Haddad, M. Maire, D. Mantovani, D. Letourneur, H. Hlawaty*, C. Le Visage*. Fucoidan in a 3D scaffold interacts with vascular endothelial growth factor and promotes neovascularization in mice. Drug Delivery and Translational Research, 2015, 5(2): 187-197

MFA Cutiongco, MH Tan, MYK Ng, Le Visage, EKF Yim. Composite pullulan–dextran polysaccharide scaffold with interfacial polyelectrolyte complexation fibers: A platform with enhanced cell interaction and spatial distribution. Acta Biomaterialia, 2014, 10(10): 4410-18

Hamidi, D. Letourneur, R. Aid, A. Di Stefano, W. Vainchenker, F. Norol, C. Le Visage. Fucoidan promotes early step of cardiac differentiation from human embryonic stem cells and long term maintenance of beating areas. Tissue Engineering Part A, 2014, 20(7-8): 1285-94

Fayol, G. Frasca, C. Le Visage, F. Gazeau, N. Luciani, C. Wilhelm. Use of magnetic forces to promote stem cell aggregation during differentiation, and cartilage tissue modeling. Advanced Materials, 2013, 25(18):2611-6