Séminaire - Fouzia Boulmedais & Élisabeth Garanger - Biomatériaux de demain : polymères biomimétiques et biohybrides - Les polymères à base d'acides aminés : de l'origine de la vie aux médicaments modernes

Épisode de Innovation technologique Liliane Bettencourt (2024-2025) - Sébastien Lecommandoux par Collège de France · 10 février 2025 · 57 min

Sébastien Lecommandoux

Collège de France

Innovation technologique Liliane Bettencourt (2024-2025)

Année 2024-2025

Biomatériaux de demain : polymères biomimétiques et biohybrides

Séminaire - Fouzia Boulmedais & Élisabeth Garanger - Biomatériaux de demain : polymères biomimétiques et biohybrides - Les polymères à base d'acides aminés : de l'origine de la vie aux médicaments modernes

Intervenant :

Fouzia Boulmedais

Directrice de recherche, CNRS, ICS, université de Strasbourg

Élisabeth Garanger

Directrice de recherche, CNRS, LCPO, université de Bordeaux

Résumé de l'intervention de Fouzia Boulmedais

Nanorevêtements de polysaccharides et protéines aux propriétés bioactives pour les biomatériaux

Les biomatériaux sont des dispositifs médicaux destinés au diagnostic, au traitement ou à la prévention des maladies. Leur surface est le lieu où se produisent principalement les interactions avec l'environnement biologique. En contrôlant ces interactions, il est possible d'améliorer leur biocompatibilité et de leur conférer des propriétés bioactives. Cet objectif est atteint par l'application d'un revêtement sur la surface des biomatériaux. Simple à mettre en œuvre, la technique couche par couche permet de déposer des films nanométriques sur tous types de surface offrant ainsi un grand potentiel. D'une épaisseur généralement située de 10 nm à 1 µm, les films sont obtenus à température ambiante par adsorption alternée de polymères de charges opposées. Ces films multicouches présentent des propriétés ajustables en fonction des conditions physico-chimiques d'élaboration (type de polymère, pH, force ionique, etc.) et permettent l'immobilisation de (macro)molécules bioactives (protéines, peptides, polyphénols, etc.). S'inspirant de l'ingéniosité de la nature, les travaux présentés décriront comment doter des surfaces de propriétés antibactériennes ou capables d'induire de la différenciation cellulaire en utilisant des polysaccharides et des protéines. À l'interface de la chimie et la biologie, ces travaux ont été menés en collaboration avec Lydie Ploux (Inserm U1121, Strasbourg) et Halima Kerdjoudj (BIOS EA 4671, Reims).

Fouzia Boulmedais

Fouzia Boulmedais a obtenu son doctorat en chimie et physico-chimie en 2003 de l'université de Louis-Pasteur (Strasbourg). En 2004, elle a travaillé comme postdoctorante dans l'équipe de Marcus Textor à l'ETH Zurich (Suisse) et de Gleb Sukhorukhov à l'Institut Max-Planck (Golm, Allemagne) sur l'électrodissolution de multicouches de polyélectrolytes. Après un second postdocorat avec Valérie Marchi sur la fonctionnalisation des quantum dots, elle a été recrutée chercheuse au CNRS à l'Institut Charles-Sadron à Strasbourg en 2006 et y a obtenu son habilitation à diriger des recherches en 2010. Son activité de recherche porte sur l'utilisation d'un stimulus électrique pour induire la construction de films polymères ainsi que les films de polysaccharides et de protéines en tant que revêtements antibactériens. Elle est coautrice de cent trente publications et de cinq brevets. En 2013, elle a reçu le prix Jeune chercheur de la Division de la chimie physique, commun à la Société Chimique de France et à la Société de physique française. En 2024, elle a été lauréate du prix Jean-Pierre Pascault du Groupe français des polymères. Elle est coordinatrice de l'Institut thématique interdisciplinaire matériaux hiérarchiques et fonctionnels pour la santé, l'environnement et l'énergie (HiFunMat) regroupant deux cent cinquante membres de neuf laboratoires.

Résumé de l'intervention d'Élisabeth Garanger

Polymères inspirés de l'élastine: stratégies de synthèse et applications biomédicales

Les polypeptides à base de motifs élastine (ELPs) sont des biopolymères thermosensibles dont la séquence primaire est dérivée d'une protéine naturelle de la matrice extracellulaire. Conçus par génie génétique et produits bioingénierie, ce sont des macromolécules parfaitement monodisperses. Bien que puissantes pour produire des ELPs avec des structures primaires et des longueurs exactes, les techniques d'ingénierie des protéines présentent cependant certaines limites, en particulier de longues étapes de clonage bactérien et une diversité chimique limitée en raison du peu de modifications post-traductionnelles possibles dans la bactérie E. coli. Mes activités de recherche sont donc consacrées à l'exploration d'une double approche biotechnologique et chimique, combinant la biosynthèse recombinante des ELPs chez E. coli avec des méthodes de bioconjugaison chimique orthogonales afin d'élargir la diversité des macromolécules à base d'ELPs et de leurs auto-assemblages pour des applications biomimétiques, biologiques et/ou biomédicales. Ma présentation donnera un aperçu de ces travaux et détaillera quelques exemples choisis dans ces différents domaines.

Élisabeth Garanger

Élisabeth Garanger est chercheur au CNRS depuis 2012. Elle a obtenu un doctorat en chimie et biologie en 2005 à l'université de Grenoble, réalisant une étude approfondie sur des peptides ciblant les tumeurs et leur néo-angiogenèse associée. Elle a poursuivi sa carrière au Massachusetts General Hospital en tant que postdoctorante travaillant sur la conception d'agents de contraste pour l'imagerie moléculaire multimodale. Elle a rejoint le Laboratoire de chimie des polymères organiques (LCPO) en 2009 en tant que postdoctorante et l'Institut européen de chimie et de biologie (IECB) en 2010 en tant que chef de projet pour développer des copolymères à blocs amphiphiles bioactifs à base de peptides. Depuis 2024, elle est directrice de recherche au LCPO et consacre ses activités de recherche à la conception de polypeptides recombinants à base de motifs élastine et de leurs bioconjugués pour la conception de biomatériaux et systèmes de délivrance de principes actifs.

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