Year: 2025
Type: dissertation
Abstract: Les maladies valvulaires cardiaques (MVC) sont une cause de mortalité et de morbidité mondiale en forte croissance, avec une prévalence estimée à 2,5 % dans le monde. Malgré son importance, la norme actuelle pour le traitement des MVC consiste à remplacer les valves malades et défaillantes par un homogreffe, une valve bioprothétique ou une valve mécanique. Bien que ces substituts aient un potentiel vital, ils présentent plusieurs limitations inhérentes telles qu'une disponibilité limitée, un rejet immunitaire et une thrombogénicité. Ces complications rendent les solutions existantes sous-optimales et soulignent le besoin urgent de stratégies thérapeutiques alternatives. Le génie tissulaire est apparu comme une voie prometteuse pour surmonter ces défis ; cependant, son application au remplacement des valves cardiaques reste largement sous-explorée par rapport à d'autres types de tissus. Cette thèse explore le potentiel du génie tissulaire par l'intégration de biopolymères, de technologies d'impression 3D (bio) et de cellules souches pour développer des valves cardiaques de nouvelle génération issues du génie tissulaire (VCGT) qui répondent aux lacunes des thérapies actuelles de remplacement valvulaire. Tout au long de cette thèse, une encre composite innovante a d'abord été formulée pour l'impression 3D par extrusion. Cette encre a démontré la capacité à fabriquer des VCGT de taille humaine, géométriquement complexes et sans support. Des évaluations complètes, incluant des évaluations mécaniques, structurelles et fonctionnelles, ont révélé que les valves imprimées 5 présentent des caractéristiques essentielles pour un développement ultérieur en tant qu'implants cliniquement viables. Sur la base de ces résultats, la phase suivante de la recherche s'est concentrée sur le développement et la caractérisation d'un nouveau polysaccharide photosensible dérivé du mucilage de graines de coing. Ce matériau a été conçu pour un réticulation induite par la lumière puis incorporé à d'autres biopolymères synthétiques et naturels afin de formuler une nouvelle bioencre optimisée pour l'impression 3D par traitement de la lumière numérique (DLP). À l'aide de cette encre, des VCGT ont été fabriquées et évaluées pour déterminer leur intégrité structurelle, leur biocompatibilité et leur performance fonctionnelle dans des conditions physiologiques, démontrant leur aptitude à de futures investigations in vivo. En résumé, ce travail présente deux bioencres et stratégies d'impression distinctes mais complémentaires pour la fabrication de VCGT. Les deux approches ont donné des résultats prometteurs en termes de résistance mécanique, de bioactivité et de fonction hémodynamique, les positionnant comme de solides candidats pour une validation préclinique approfondie et une éventuelle traduction clinique.
DOI: 10.71781/36270
Author: Jafari, Arman
Language: English
Subfield: Biomedical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
Funders: National Science Foundation, U.S. Department of Energy, Centre de recherche du CHU Sainte-Justine, National Institutes of Health, Office of Science, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, Fonds de Recherche du Québec - Santé, Division of Materials Research, Basic Energy Sciences, Chemical Sciences, Geosciences, and Biosciences Division
OpenAlex ID: W7214329974