Le rôle de l’ENSAIT, via le laboratoire GEMTEX est de développer des supports de croissance cellulaire via la réalisation de structures tricotées à base de multifilaments. Un multifilament est un fil composé de plusieurs filaments continus : le choix d’une telle structure permet de créer plus de porosité et de surface d’attachement pour les cellules, à l’échelle du fil, mais également une multiporosité (entre les filaments, entre les boucles de mailles du tricot. A travers ces multifilaments, deux études sont menées : une première sur la quantité de lignine dans une matrice PBS sous forme de fils (figure (a)), dans les mêmes pourcentages que pour l’électrofilage réalisé par CENTEXBEL, et l’effet antibactérien qu’elle y apporte. Une deuxième étude porte sur la forme de section des filaments en PLA (section circulaire (b) ou en étoile à trois (c) ou huit branches (d)). L’impact des paramètres de mise en oeuvre, tels que la température et l’étirage, sont également étudiés.
Dans le cadre de l’étude sur la formulation des fils, des mélanges PBS/lignines ont été réalisés avec deux types de lignines : l’un avec de la lignine kraft et l’autre avec de la lignine soda. Une première analyse chimique a permis de prévoir, via la mesure des tensions de surface de chaque lignine et du PBS, que la lignine kraft aurait une meilleure affinité avec le PBS que la lignine soda, ce qui entraine une meilleure dispersion dans le PBS. Ce résultat a ensuite été confirmé par les conditions de mise en œuvre de mélanges et par les tests de traction sur fils, qui mettent en évidence des meilleures propriétés mécaniques des fils de PBS/lignine kraft supérieures à celles des fils de PBS/lignine soda. Ces résultats devront être mis en parallèle avec les futurs résultats des tests antimicrobiens propres à chaque mélange.
L’étude sur la morphologie des fils a elle pour but d’améliorer l’adhésion des cellules en leur offrant une plus grande surface de contact. En réalisant des fils de sections multilobées en PBS, par filage voie fondue, un effet de gonflement a été observé en sortie de filière, redonnant une forme de section plus circulaire aux filaments. C’est pour éviter cet effet de gonflement que le PLA a été sélectionné pour cette étude, permettant ainsi d’obtenir des formes mieux définies. Les sections des fils ont été observées et mesurées par microscope optique, et les essais de traction ont pu mettre en évidence que la ténacité des filaments augmente avec le nombre de branches de la section. Des tests d’hydrophilie sont également en cours, afin d’évaluer l’impact de la complexité des sections de fils sur l’hydrophilie du scaffold, car en effet, un scaffold hydrophile favorisera l’adhésion des cellules.
Pour la culture cellulaire, les fils seront soit tricotés, soit montés sur un support pour monofilaments en cours de conception avec les autres partenaires, et compatible aussi bien avec les assiettes à 6 puits qu’avec la puce microfluidique. En effet, les tricots réalisés pour l’instant sont plus épais que les dimensions visées (1 mm d’épaisseur) pour le scaffold final, ce qui peut rendre l’observation des cellules compliquée. De plus, l’orientation et l’enchevêtrement des filaments au sein du tricot sont des paramètres supplémentaires qui peuvent avoir un impact sur le développement des cellules. Un support pour les filaments permettra donc d’isoler les caractéristiques visées, telles que la nature du filament ou sa forme, et mieux étudier son impact propre sur le développement des cellules.
A ce stade, des premiers fils et tricots ont été réalisés et envoyés aux partenaires pour une première analyse des matériaux, des tests antibactériens et antioxydants et la mise en place d’un protocole de stérilisation en vue des cultures cellulaires.
