L’ENSAIT a pour rôle de développer les scaffolds en filaments tricotés pour fournir un support à l’échelle macro. De tels filaments offrent une résistance mécanique plus importante que les membranes électrofilées ou les hydrogels, malgré une échelle directe moins adaptée à la taille des cellules.
Les fils sont produits par filage voie fondue, et se présentent sous forme de multifilaments (18 à 80 filaments par fils selon les filières choisies), ce qui permet de créer une porosité à l’échelle même du fil.
Des premiers fils ont été obtenus à base de mélanges polybutylène succinate (PBS)/lignine obtenus par extrusion bivis. Cependant, une mauvaise dispersion de la lignine dans le PBS pour les premiers mélanges a été observée : des agglomérats de lignine visibles à l’œil nu provoquaient des bouchons en sortie de filière, nuisant à la qualité des filaments. L’homogénéité du mélange a donc fait l’objet d’une étude avec l’URCA : les propriétés physico-chimiques limitantes des matériaux ont été identifiées, et en jouant sur les paramètres, les échelles et le nombre d’extrusion, un mélange de qualité très supérieure a été obtenu, et le nombre et la taille des agglomérats a été divisées par deux. Ainsi, nous avons mis au point des fils plus homogènes et aux propriétés mécaniques plus importantes. Grâce à leurs propriétés, ces nouveaux fils sont aussi plus étirés et donc beaucoup plus fins, nous rapprochant ainsi de l’objectif de réaliser un scaffold tricoté d’une finesse maximale de 1 mm. Ces tricots sont en cours de développement. L’élaboration de ces tricots fins pourra également permettre une première approche d’un scaffold composite, en électrofilant une membrane de Centexbel directement sur ces tricots.
Fig 1: Filaments de PBS/Lignines optimisés
En parallèle, via le choix des filières, des filaments de sections transversales diverses ont été réalisés dans le but d’offrir des sites d’adhésion et une plus grande surface de contact pour les cellules. Le PBS présentant un effet de gonflement qui arrondit et dénature la forme recherchée, des mélanges d’acide polylactique (PLA)/PBS ont été mis en œuvre pour réduire cet effet de gonflement.
Fig 2: Schéma de principe et filament de PBS/PLA de section octalobée
