Equipe Matériaux et Biologie

L’équipe « Matériaux et Biologie », animée par Gervaise Mosser (CR CNRS), rassemble des chimistes, biologistes et physiciens autour de thématiques visant à développer des matériaux « vivants », en nous appuyant sur une meilleure compréhension des interactions cellules-matériaux. Notre stratégie repose sur l’intégration de fonctionnalités spécifiques de la biologie (auto-organisation, reconnaissance moléculaire, activité enzymatique, métabolisme cellulaire,..) au sein de matériaux et nanomatériaux polymériques, hybrides ou inorganiques, pour l’élaboration de biomatériaux biomimétiques, le développement de nouveaux dispositifs biotechnologiques et la mise en place de procédés innovants en sciences de l’environnement.

Notre travail s’appuie sur 5 domaines d’expertise

Axe 1 : Approches biomimétiques des processus tissulaires (anim. G. Mosser)
Axe 2 : Biomatériaux : de la mise au point à la clinique (anim. C. Hélary) 
Axe 3 : Chimie des hydrogels et bio-applications de la silice (anim. T. Coradin)
Axe 4 : Procédés pour l’élaboration de bio-matériaux (anim. F. M. Fernandes)
Axe 5 : Physique des bio-interfaces (anim. A. Hamraoui & L. Trichet) 

complétées par les compétences en caractérisation des matériaux (RMN) de S. Masse

Nos champs d’application dans le domaine médical et environnemental s’appuient sur la mise en commun de ces champs d’expertise  et sur un large réseau de collaborations nationales et internationales pluridisciplinaires. Citons en particulier: 

– Cornées artificielles biomimétiques
–  Matériaux nanocomposites à base de collagène pour le traitement des plaies cutanées chroniques
– Surfaces antibactériennes
– Supports électro-actifs pour la régénération axonale
– Modèles 3D du disque intervertébral
– Fabrication additive de biomatériaux pour la réparation cardiaque
– Nouvelles voies d’élaboration de matériaux à base de fibrine pour la réparation tissulaire
– Cryo-procédés cytocompatibles pour la bioremédiation et la santé

 Toutes ces activités sont développées avec le support technique de B. Haye (Préparation d’échantillons pour la microscopie électronique) et C. Illoul (extraction de collagène, histologie)

Sélection d’articles récents

-M. Camman, P. Joanne, O. Agbulut, C. Hélary.  3D models of dilated cardiomyopathy: Shaping the chemical, physical and topographical properties of biomaterials to mimic the cardiac extracellular matrix. Bioactive Mater., 7, 275-291 (2022) – ⟨10.1016/j.bioactmat.2021.05.040⟩⟨hal-03290629⟩
-A. Merivaara, J. Zini, E. Koivunotko, S. Valkonen, O. Korhonen, F. M. Fernandes, M. Yliperttula. Preservation of biomaterials and cells by freeze-drying: Change of paradigm J. Control. Release, 336, 480-498 (2021) –  ⟨10.1016/j.jconrel.2021.06.042⟩⟨hal-03278483⟩
-X. Wang, O. Ronsin, B. Gravez, N. Farman, T. Baumberger, F. Jaisser, T. Coradin, C. Hélary. Nanostructured dense collagen-polyester composite hydrogels as amphiphilic platforms for drug delivery Adv. Sci., 8, 2004213 (2021) –  ⟨10.1002/advs.202004213⟩⟨hal-03149544⟩
-K. Wang, G. Mosser, B. Haye, N. Baccile, P. Le Griel, P. Pernot, B. Cathala, L. Trichet, T. Coradin. Cellulose NanoCrystals-Fibrin Nanocomposite Hydrogels Promoting Myotube Formation. Biomacromolecules, 22, 2740-2753 (2021) –  ⟨10.1021/acs.biomac.1c00422⟩⟨hal-03227208v1⟩
-A. Hamraoui, O. Sénépart, M. Schneider, S. Malaquin, E. Péronne, L. Becerra, F. Semprez, C. Legay, L. Belliard. Correlative imaging of motoneuronal cell elasticity by pump and probe spectroscopy Biophys. J., 120, 402-408 (2021) –  ⟨10.1016/j.bpj.2020.12.021⟩⟨hal-03105912⟩

Principales collaborations récentes
Internationales: Universidad de Buenos Aires (Argentine), AO Foundation (Suisse), Ecole Polytechnique de Zurich (Suisse), Institut de Paléobiologie de Varsovie (Pologne).
Nationales: IBPS (CNRS-INSERM-SU), URP 2496 (Université de Paris), LOB (Ecole Polytechnique), INSP (CNRS-SU), RMES (INSERM-Université de Nantes), LBM (CNRS-SU-ENS),B3OA (CNRS-INSERM), LPS (CNRS-Paris Saclay )