{"id":{"repo_id":"sherbrooke","oai_identifier":"oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/1830"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/sherbrooke/oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/1830","repository":{"repo_id":"sherbrooke","name":"Université de Sherbrooke","base_url":"https://usherbrooke.scholaris.ca/server/oai/request"},"display":{"title":"Développement et utilisation de systèmes de culture pour la modulation de réponses cellulaires spécifiques","abstract":"Des surfaces de culture pouvant induire des réponses cellulaires localisées et spécifiques sont nécessaires pour permettre la croissance cellulaire dans des environnements tridimensionnels (30) de façon comparable aux tissus, et pour développer des techniques diagnostiques performantes basées sur des cellules. Ainsi, le Chapitre 1 de cette thèse est consacré à une revue de littérature des interactions cellules-matériau en 30. Des systèmes de culture 30 plus adaptés devront être développés pour imiter plusieurs caractéristiques des environnements in vivo, incluant le développement de systèmes qui réduisent les interactions cellules-matériau non spécifiques et présentent des signaux biochimiques de façon locale. Cette thèse est basée sur l'hypothèse que des traitements de surface étudiés et optimisés permettront d'obtenir une diminution des interactions cellules-matériau non spécifiques et de permettre des modifications chimiques locales en vue d'obtenir des interactions localisées et spécifiques. De cette façon, le Chapitre 2 et le Chapitre de cette thèse présentent le développement de traitements de surface par polymérisation par plasma et l'immobilisation locale d'un polymère antiadhésif, le poly(éthylène glycol) (PEG). Ces traitements ont été caractérisés par un grand nombre de techniques incluant la microscopie à force atomique, la spectroscopie à rayons X et la résonance de plasmons de surface. Le paramètre déterminant de la polymérisation par plasma relativement à la teneur des surfaces en azote est la puissance de la décharge, alors que la puissance et le temps contrôlent l'épaisseur des couches. Les propriétés physicochimiques et mécaniques des couches de PEG immobilisées de façon covalente sur les surfaces traitées au plasma sont dépendantes des méthodes de fabrication. La concentration du PEG en solution est un indicateur important des propriétés finales des couches, et l'utilisation d'un solvant thêta provoque des phénomènes d'agrégation complexes provoquant des disparités importantes entre les diverses conditions. Les couches de PEG montrent des sites disponibles pour les modifications chimiques, ce qui pave la voie à l'immobilisation de molécules bioactives de façon locale sur les surfaces. Une application des surfaces antiadhésives modifiées localement est donnée au Chapitre 4 par le développement d'une surface diagnostique pour l'évaluation de l'activation plaquettaire qui est extrêmement difficile à accomplir en clinique puisque les plaquettes s'activent rapidement par les manipulations in vitro. Des résultats significatifs obtenus avec des donneurs indiquent que cet instrument diagnostique a le potentiel de permettre l'évaluation rapide de l'activation des plaquettes dans le sang complet.","abstract_html":"Des surfaces de culture pouvant induire des réponses cellulaires localisées et spécifiques sont nécessaires pour permettre la croissance cellulaire dans des environnements tridimensionnels (30) de façon comparable aux tissus, et pour développer des techniques diagnostiques performantes basées sur des cellules. Ainsi, le Chapitre 1 de cette thèse est consacré à une revue de littérature des interactions cellules-matériau en 30. 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As such, Chapter 1 of this thesis work is devoted to the review of 3D cell-material interactions in vitro and the corresponding existing culture systems available to achieve in vivo-like cell responses. More adequate 3D culture systems will need to be developed to mimic several characteristics of in vivo environments, including lowered non-specific cell-material interactions and localized biochemical signaling. The experimental work in this thesis is based on the hypothesis that well-studied and optimized surface treatments will be able to lower non-specific cell-material interactions and allow local chemical modification in order to achieve specific localized cell-material interactions for different applications. As such, in Chapter 2 and Chapter 3 of this thesis, surface treatments were developed using plasma polymerization and covalent immobilization of a low-fouling polymer (i.e., poly(ethylene glycol)) and characterized and optimized using a large number of techniques including atomic force microscopy, quartz crystal microbalance, surface plasmon resonance, x-ray photoelectron spectroscopy and fluorescence-based techniques. The main plasma polymerization parameter important for surface chemical content, specifically nitrogen to carbon content, was identified as being glow discharge power, while reaction time and power determined plasma film thickness. Moreover, plasma films were shown to be stable in aqueous environments. Covalently-bound poly(ethylene glycol) (PEG) layers physicochemical and mechanical properties are dependent on fabrication methods. Polymer concentration in solution is an important indicator of final layer properties, and use of a theta solvent induces complex aggregation phenomena in solution yielding layers with widely different properties. Chemically available primary amine groups are also shown to be present, paving the way for the immobilization of bio-active molecules. An application of low-fouling locally modified surfaces is given in Chapter 4 by the development of a novel diagnostic surface to evaluate platelet activation which is until now very difficult as platelets are readily activated by in vitro manipulations. 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