Fonctionnalisation de nanofibrilles de cellulose pour le développement de dispositifs médicaux biosourcés

In line with the ever-increasing academic and industrial interest for wood derived nanocellulose, the present work investigated the chemical surface modification of cellulose nanofibrils (CNFs) for biomedical application. Drugs and pro-drugs of active principle ingredients (APIs) were covalently immobilized or adsorbed onto CNFs films or suspensions. For covalent immobilization, the first strategy selected calls for water-based and single step esterification of CNF films. The resulting materials demonstrated antibacterial activity against both gram-positive and gram-negative bacterial strains, with a prolonged contact-active effect. In the second strategy, CNFs suspensions were modified through a multistep reaction, involving amidation and click chemistry, still water-based. Highly innovative characterization tools, such as dynamic nuclear polarization (DNP) enhanced nuclear magnetic resonance (NMR), complemented well-established techniques to confirm the success of grafting. In parallel to covalent immobilization, an adsorption strategy was also adopted, on both CNFs films and suspensions. Then, the CNF films with grafted or adsorbed APIs were used for preparing 100% CNF medical devices for topical applications. Another component of this work used CNF suspensions with grafted or adsorbed APIs were embedded in collagen matrices to prepare model medical device of soft tissue repair implants. Antibacterial activity against both aerobic and anaerobic bacteria, together with controlled release properties were assessed confirming that such composites present the expected active properties, and can be used for the design of innovative medical devices.Key words: nanocellulose, cellulose nanofibrils, functionalization, medical devices, antibacterial activity, drug releaseAu niveau académique et industriel, les nanocelluloses connaissent un engouement toujours grandissant. Ce projet de thèse explore la modification chimique des nanofibrilles de cellulose (CNF) pour des applications médicales. Des drogues et prodrogues de principes actifs (PA) ont été liées de manière covalente ou adsorbées sur des films ou des suspensions de CNF. Pour l’immobilisation covalente, une première stratégie d’estérification en milieu aqueux a été utilisée sur des films de CNF. Les propriétés antibactériennes contre des bactéries à gram positif et à gram négatif, ainsi que l’activité par contact prolongée de ces films, ont été démontrés. La seconde stratégie a porté sur la modification des suspensions de CNF au travers d’une procédure multi-étape (amidation puis chimie click), à nouveau en phase aqueuse. Des outils de caractérisation innovants comme la résonance magnétique nucléaire (RMN) dopée par polarisation dynamique nucléaire (PDN), ont permis de compléter les techniques classiques pour prouver le succès du greffage chimique. L’adsorption de PA sur les films et suspensions de CNF a été menée en parallèle de l’immobilisation covalente. Ensuite, les films de CNF avec des PA greffés ou adsorbés ont été utilisés pour développer des dispositifs médicaux pour application cutanée. Quant aux suspensions de CNF avec PA greffé ou adsorbé, elles ont été intégrées à des matrices de collagène pour créer de nouveaux prototypes de réparation pariétale. Leur activité antibactérienne et leurs propriétés de relargage contrôlé confirment l’intérêt de ces composites pour le design de dispositifs médicaux innovants.Mot-clés: nanocellulose, nanofibrilles de cellulose, fonctionnalisation, dispositif médical, activité antibactérienne, relargage contrôl

Functionalization of cellulose nanofibrils for the development of biobased medical devices

Au niveau académique et industriel, les nanocelluloses connaissent un engouement toujours grandissant. Ce projet de thèse explore la modification chimique des nanofibrilles de cellulose (CNF) pour des applications médicales. Des drogues et prodrogues de principes actifs (PA) ont été liées de manière covalente ou adsorbées sur des films ou des suspensions de CNF. Pour l’immobilisation covalente, une première stratégie d’estérification en milieu aqueux a été utilisée sur des films de CNF. Les propriétés antibactériennes contre des bactéries à gram positif et à gram négatif, ainsi que l’activité par contact prolongée de ces films, ont été démontrés. La seconde stratégie a porté sur la modification des suspensions de CNF au travers d’une procédure multi-étape (amidation puis chimie click), à nouveau en phase aqueuse. Des outils de caractérisation innovants comme la résonance magnétique nucléaire (RMN) dopée par polarisation dynamique nucléaire (PDN), ont permis de compléter les techniques classiques pour prouver le succès du greffage chimique. L’adsorption de PA sur les films et suspensions de CNF a été menée en parallèle de l’immobilisation covalente. Ensuite, les films de CNF avec des PA greffés ou adsorbés ont été utilisés pour développer des dispositifs médicaux pour application cutanée. Quant aux suspensions de CNF avec PA greffé ou adsorbé, elles ont été intégrées à des matrices de collagène pour créer de nouveaux prototypes de réparation pariétale. Leur activité antibactérienne et leurs propriétés de relargage contrôlé confirment l’intérêt de ces composites pour le design de dispositifs médicaux innovants.Mot-clés: nanocellulose, nanofibrilles de cellulose, fonctionnalisation, dispositif médical, activité antibactérienne, relargage contrôléIn line with the ever-increasing academic and industrial interest for wood derived nanocellulose, the present work investigated the chemical surface modification of cellulose nanofibrils (CNFs) for biomedical application. Drugs and pro-drugs of active principle ingredients (APIs) were covalently immobilized or adsorbed onto CNFs films or suspensions. For covalent immobilization, the first strategy selected calls for water-based and single step esterification of CNF films. The resulting materials demonstrated antibacterial activity against both gram-positive and gram-negative bacterial strains, with a prolonged contact-active effect. In the second strategy, CNFs suspensions were modified through a multistep reaction, involving amidation and click chemistry, still water-based. Highly innovative characterization tools, such as dynamic nuclear polarization (DNP) enhanced nuclear magnetic resonance (NMR), complemented well-established techniques to confirm the success of grafting. In parallel to covalent immobilization, an adsorption strategy was also adopted, on both CNFs films and suspensions. Then, the CNF films with grafted or adsorbed APIs were used for preparing 100% CNF medical devices for topical applications. Another component of this work used CNF suspensions with grafted or adsorbed APIs were embedded in collagen matrices to prepare model medical device of soft tissue repair implants. Antibacterial activity against both aerobic and anaerobic bacteria, together with controlled release properties were assessed confirming that such composites present the expected active properties, and can be used for the design of innovative medical devices.Key words: nanocellulose, cellulose nanofibrils, functionalization, medical devices, antibacterial activity, drug releas

Théâtre d'éducation : Dictionnaire de Pédagogie et d'Instruction Primaire, sous la direction de Ferdinand Buisson, 1888

Durand Hippolyte Theodore. Théâtre d'éducation : Dictionnaire de Pédagogie et d'Instruction Primaire, sous la direction de Ferdinand Buisson, 1888. In: Spirale. Revue de recherches en éducation, n°6, 1991. A l'école du théâtre, sous la direction de Francis Marcoin. pp. 151-156

La Norvège, le Danemark, la Finlande et la Russie

Durand Hippolyte Theodore. La Norvège, le Danemark, la Finlande et la Russie. In: La revue pédagogique, tome 15, Juillet-Décembre 1889. pp. 460-478

Éducateurs français et étrangers : Tœpffer

Durand Hippolyte Theodore. Éducateurs français et étrangers : Tœpffer. In: La revue pédagogique, tome 7, Juillet-Décembre 1885. pp. 436-448

Le patriotisme à l’école primaire

Durand Hippolyte Theodore. Le patriotisme à l’école primaire. In: La revue pédagogique, tome 26, Janvier-Juin 1895. pp. 320-321

Mémoires et documents scolaires publiés par le Musée pédagogique (Fin)

Durand Hippolyte Theodore. Mémoires et documents scolaires publiés par le Musée pédagogique (Fin). In: La revue pédagogique, tome 16, Janvier-Juin 1890. pp. 514-526

Éducateurs français et étrangers. J.-P. Stahl-Hetzel

Durand Hippolyte Theodore. Éducateurs français et étrangers. J.-P. Stahl-Hetzel. In: La revue pédagogique, tome 8, Janvier-Juin 1886. pp. 329-333

Le Rhin Allemand et l'Allemagne du Nord

par Hippolyte Durand. Ill. par Karl Girarde

Note sur les écoles normales en Danemark

Durand Hippolyte Theodore. Note sur les écoles normales en Danemark. In: La revue pédagogique, tome 14, Janvier-Juin 1889. pp. 240-242