Didier Letourneur BIOMATERIAUX Conception de systèmes ...2014/05/02 · 2 Arteriovenous shunt in...
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1 Didier Letourneur Conception de systèmes 3D pour l’ingénierie tissulaire BIOMATERIAUX Aujourd’hui BIOMATERIAUX Futur ? Médecine Régénératrice/réparatrice ! Implants intra-occulaires (25% de reinterventions) ! Prothèses de hanche (10-15 ans) ! Implants dentaires (infections) ! Prothèses vasculaires (pas d’endothélialisation) ! Valves cardiaques (calcifications ou thromboses) ! Implants mammaires (contraction capsulaire) Problèmes après 60 années de recherche et de développement Biomatériaux, Matériaux, Ingénierie tissulaire 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1984 1988 1992 1996 2000 Biomaterials Tissue Engineering Years « Biomaterials » and « Tissue Engineering » United States National Library of Medicine 2000’ Nouveau domaine….
Transcript of Didier Letourneur BIOMATERIAUX Conception de systèmes ...2014/05/02 · 2 Arteriovenous shunt in...
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Didier Letourneur
Conception de systèmes 3D pour l’ingénierie tissulaire
BIOMATERIAUX
Aujourd’hui
BIOMATERIAUX
Futur ? Médecine
Régénératrice/réparatrice
! Implants intra-occulaires (25% de reinterventions)
! Prothèses de hanche (10-15 ans)
! Implants dentaires (infections)
! Prothèses vasculaires (pas d’endothélialisation)
! Valves cardiaques (calcifications ou thromboses)
! Implants mammaires (contraction capsulaire)
Problèmes après 60 années de recherche et de
développement
Biomatériaux,
Matériaux,
Ingénierie tissulaire 0!
500!
1000!
1500!
2000!
2500!
3000!
3500!
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1984! 1988! 1992! 1996! 2000!
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Years!
!!
« Biomaterials » and « Tissue Engineering » !United States National Library of Medicine !
2000’ Nouveau domaine….
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Arteriovenous shunt in humans
Nature Medicine 2006
Nicolas L’Heureux, Cytograft, CA, USA
Lancet 2009
1st clinical trial of a tissue-engineering bladder in USA
Atala et al, The Lancet, 2006, 367: 1241
Urothelial cells
SMCs collagen/ PLGA
Avec un support (scaffold) Principe thérapeutique général
Cellules
Construction 3D Biocompatible, biodégradable….
Localisation anatomique des cellules souches dans différents tissus. Trois tissus ont un renouvellement rapide (1-2 mois): Les cellules souches y fonctionnent ainsi en permanence pour renouveler les cellules de la peau (et du système pileux), des villosités intestinales et du système hématopoétique.
Cellules&souches&
SCAFFOLD STEM CELLS
Biology Chemistry
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Grellier et al, Trends Biotechnology, 2009, 27:526
Nanoscale
=> Nanomedicine
Nanoscale (nm)
Macro-scale (cm) Cell-scale (µm) Human-scale (m)
How&to&do&?& A cellularized 3D Scaffold
4
Bea1ng&areas&on&scaffolds&
hES-derived cardiomyocytes
Day 11 Day 18
Cellules Souches Embryonnaires Humaines
Bea1ng&areas&in&3D&scaffolds&
hES-derived cardiomyocytes retain their contractility in 3D conditions for weeks
Hamidi S, Tissue Eng, 2014
Formes et tailles multiples : Matrices 3D
Diamètres*2*et*4mm* Diamètre*20*mm*
Composites*Formes*variées*
Diametre
1 mm
0.8 mm
0.6 mm
0.3 mm
4 mm 6 mm 8 mm 2 mm
Epa
isse
ur
2 brevets 2010
Matrices poreuses à base de polysaccharides
Bone Regeneration Osteoinduction / osteoconduction Animal models : mice, rat, goat
Funding ANR Emergence 2011-2014 ANR Tecsan 2012-2015 Collaboration Inserm U1026 (Bordeaux) IMMATIS, SAS
MATRICES FOR TISSUE REGENERATION
Skin Regeneration Burns, irradiations (rat) and
healing (pig)
empty
Matrix
Jour 25
Jour 4 Funding Fondation de l’Avenir 2011-2012 Collaboration CRSSA (Grenoble)
Fricain JC, Biomaterials, 2013
STRUCTURE*OF*A*BLOOD*VESSEL*
Adven@ce* Media*
In@ma*
Smooth*Muscle*Cells*
Endothelial*Cells*
Fibroblasts*
Internal*Elas@c*Lamina*
External*Elas@c*Lamina*
Blood*
5
3D&VASCULAR&ENGINEERING&&
CoIculture:*progenitors*endothelial*cells*+*mesenchymal*stem*cells*
Fayol et al, Cell Transplant 2013 Collabora@on*:*F*Gazeau,*C*Wilhelm,*CNRSIUniv*Paris*7*
STRUCTURE*OF*A*BLOOD*VESSEL*
Fayol et al, Nov 2013.
Cover Cell Transplantation
CELLTRANSPLANTATION
Volume 22, Number 11 ISSN 0963-6897E-ISSN: 1555-3892
The Regenerative Medicine Journal
After hydratation Hydratation with cells
Fluorescent hydrated microspheres prepared with FITC-dextran observed
with a confocal microscope
Nano/micro porous systems
Morphology of freeze-dried microspheres analyzed by
scanning electron microscopy
Patent, 31/08/2011
SubIcutaneous*injec@on*in*mice&
24*hours*
Ø&200I300*µm,*beadsIFITC,*SC* Histology,&SC*
cells*cells*
Beads*
Di*Maggio*N*et*al.,*Biomaterials*2011,*32:321*
Tissue**
Engineering*
Tissue&engineering&From%preclinical%models%to%clinical%applica0ons%
Materials
Preclinical evaluation From small to large animals
6
Tissue&engineering&Preclinical%models,%industrializa0on%and%clinical%applica0ons%
Preclinical evaluation From small to large animals
Clinical evaluation
? MARKET
3D Matrices & Cell assemblies
for tissue engineering
Research
Medical imaging
Medicine Polymer
Chemistry
Biology In vitro In vivo
Engineering
Cell Biology Molecular Biology
In vivo Experiments Medical imaging
Polymer Chemistry
Characterizations
Engineering
Biology
Chemistry
Medicine
Engineering
Aujourd’hui
Quand ?
Merci de votre attention
http://www.u1148.fr
