The field of tissue engineering is constantly seeking fabrication techniques for the optimum, application-specific production of scaffolds suitable for generating functioning cellular structures. The electrostatic spinning technique was investigated as such a technique. The aims of this research were to establish the potential of this technique with regard to: the ability to produce a range of reproducible scaffolds with a variety of structures and properties, related to the original fabrication conditions; the suitability of the produced scaffolds for cell-seeding and their potential to induce varying cellular behaviour; the ability to produce scaffolds with controlled variable properties; the potential to alter the scaffolds during or after production, inadvertently or through deliberate further modification; the ability of the modified scaffolds to alter the cellular behaviour. A range of 12.5% Tecoflex® polyurethane electrostatically spun scaffolds was produced,t hrought he systematicv ariation of the spinningp arametersT. he scaffold inter-fibre separation and fibre diameters were characterized using SEM. The scaffolds were seeded with 5x 104 L929 and human embryonic lung fibroblasts and cultured for 1 day, 1,4,8 and 12 weeks. Cell coverage, number, spreading, orientation and cytoskeletal involvement were investigated using SEM, image analysis and confocal microscopy. Cellular matrix and adhesion molecules were examined by immunostaining for collagen I, elastin, CD54 and CD106. Scaffold properties of Young's Modulus, surface roughness, contact angle and porosity were determined, using tensile testing, AFM, DCA and mercury porosimetry, and related to the original scaffold structures. Scaffold modification through scaffold sterilisation, ageing, surface modification with RGD sequences and the addition of metallic particulate to the spinning solution was tested. The resultant effect on the inter-fibre separation, fibre diameter and surface roughness was examined using SEM andA FM, andt he subsequenetf fectso n the cell coveragein vestigated. The electrostatic spinning technique was capable of fabricating fibrous scaffolds, with variable inter-fibre separation and fibre diameter. The alteration of the spinning parameters changed the mechanisms of spray jet manipulation around the electrostatic zone and fibre deposition, as did temperature, relative humidity and the mandrel coating. Scaffold thickness was varied by the flow rate and the duration of the spinning process. The scaffolds were capable of supporting cellular growth and adhesion, with significant differences present between scaffolds and cell types. Cell coverage, number, spreading, orientation and cytoskeletal involvement were altered between scaffolds through differences in the cellular growth methodologies. Scaffolds had different properties, showing some correlation to scaffold structure. Cell matrix anda dhesionm oleculesw ereu pregulateda crosst he scaffolds. The scaffolds were modified, with the structure and surface being altered, producing varying cellular results, dependent on the modification technique. It was feasible to add metallic particulate into the scaffolds during production. The electrostatic spinning technique showed potential for the use in the field of tissue engineering, with the capability of developing optimum, application-specific scaffolds.

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Introduction : l’infection par le cytomégalovirus (CMV) humain est la plus fréquente des infections après greffe d'organe. Des effets indirects à long terme sont fortement suspectés mais restent encore largement incompris. Notre travail de thèse s’est intéressé à mieux comprendre les conséquences de l’infection du donneur par le CMV sur la réponse immunitaire du receveur et sur le devenir de son greffon. Résultat : nous avons initialement rapporté que l'infection du donneur (D+) par le CMV est un facteur de risque indépendant de perte de fonction du greffon rénal particulièrement si le receveur est également séropositif avant la greffe (D+R+ comparé aux D+R-). Le risque est fortement majoré en cas de mésappariement complet en HLA de classe I entre le receveur et son donneur. Puis nous avons analysé le rôle du greffon infecté dans le développement de la réponse lymphocytaire anti-CMV. Nous avons rapporté pour la première fois que la superinfection CMV entraine une augmentation du nombre de LT CD8 répondeurs spécifiques du CMV à distance de la transplantation, à condition que le donneur et le receveur partagent des identités HLA-I. De plus nous avons montré chez le sujet D+R- que l'expansion des lymphocytes T CD8 anti CMV restreints par le HLA-A2 nécessite l'expression de ce HLA par le donneur. Ces résultats ensemble indiquent le rôle des cellules du donneur dans l’inflation des LT CD8 anti-CMV à distance de la greffe. Dans un troisième travail, nous avons montré qu’un polymorphisme du gène de Programmed Cell Death 1 (PD-1.3) influe sur la survie des greffons rénaux et pulmonaires D+, les patients porteurs de l’allèle variant A ayant un meilleur pronostic que les patients homozygotes GG. Nos données indiquent aussi que les patients homozygotes AA ont un plus grand nombre de lymphocytes anti-CMV producteurs d'IFN-ɣ, suggérant que ce polymorphisme pourrait être associé à une dysfonction de la réponse immunitaire spécifique anti-CMV. Conclusion : ensemble ces données suggèrent pour la première fois que la qualité de la réponse lymphocytaire cytotoxique anti-CMV pourrait être importante pour contrôler la réplication virale dans le greffon et les lésions induites par cette dernière. Ainsi nous proposons deux mécanismes à l’origine du développement des lésions liées à l'infection à CMV dans le rein: défaut de reconnaissance des cellules allogéniques infectées en cas de mésappariement complet en HLA de classe I et une dysfonction LT CD8 anti-CMV. / Background: cytomegalovirus (CMV) is the leading cause of viral infection after solid organ transplantation. Despite a large body of literature, the effects of chronic cytomegalovirus (CMV) infection on graft outcome remain controversial.Results: we first reported that donor CMV infection (D+) was an independent risk factor of kidney graft loss, especially in pretransplant infected recipients (R+). In addition, we observed that full HLA-I mismatching was an important determinant of this risk. In a second study, we focused on effect of donor CMV infection on anti-CMV specific immune response. We reported that CMV superinfection greatly increased the number of anti-CMV IFN-ɣ-producing T cells, provided that donor and recipient shared at least one HLA-I identity. Then in D+R- HLA-A2-expressing recipients, we compared the number of anti-CMVpp65 CD8+T cells restricted by HLA-A2 depending on whether the donor expressed or not HLA-A2. Patients who received non-HLA-A2 kidneys developed very few anti-CMVpp65 T-cells restricted by HLA-A2 as compared to those who received an HLA-A2-expressing kidney. This result indicated that presentation of CMV peptides by donor cells was crucial to stimulate the expansion of pp65-specific memory CD8 T cells. Finally, we established that a SNP in the Programmed Cell Death 1 gene (PD-1.3) influenced D+ kidney and lung transplants survival, while it was also associated with the level of anti-CMV specific T-cell response. Conclusion: taken together, these data suggest that anti-CMV specific immune response is pivotal to control infection within the graft and prevent subsequent organ damages. We propose two mechanisms to explain effect of donor CMV infection on graft outcome: (1) inability of anti-CMV CD8 T cells to recognize donor-infected cells in case of full HLA-I mismatching, (2) dysfunction of anti-CMV CD8 T cells after transplantation in some patients, highlighted by our genetic study.

Bibliography: leaves 196-251 / ii, 251 leaves : ill ; 31 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, 1987

- / We extend the theory for a novel approach for solving Elliptic Partial Differential Equations.

Η αύξηση του προσδόκιμου διαβίωσης ενθαρρύνει την ευρύτερη χρήση τεχνητών εμφυτευμάτων για την αντικατάσταση ιστών και οργάνων ή την υποστήριξη των zωτικών λειτουργιών. Οι κυριότερες κατηγορίες υλικών που δύνανται να χρησιμοποιηθούν στα τεχνητά εμφυτεύματα είναι τα μέταλλα, τα κεραμικά, τα πολυμερή και τα σύνθετα υλικά και βρίσκουν εφαρμογή σε πολλούς τομείς της ιατρικής και της οδοντιατρικής. Στην παρούσα εργασία παρατίθενται οι κατηγορίες και οι ιδιότητες των υλικών, οι απαιτήσεις που πρέπει να πληρουν και οι εφαρμογές τους. Παρουσιάζονται, επίσης, μετρήσεις τραχύτητας επιφάνειας με τη μέθοδο afm σε κεφαλές από χάλυβα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ολική αρθροπλαστική ισχίου. / The use of medical implants in order to replace or maintain tissues and organs is now wider than ever before. The major categories of materials used in such applications in medicine and dentistry are metals, polymers, ceramics and composite materials. The aim of the present project is to present the properties, the requirements and the applications of biomaterials in medical implants. It is, also, measured with afm the roughness on surfaces of metallic heads suitable for hip joints replacement.

L'ingénierie tissulaire a vu émerger dans la dernière décennie, la nanomédecine régénérative en combinant non seulement les cellules souches mais aussi les facteurs de croissance. Le but de ce travail a été d'utiliser les techniques de l'ingénierie osseuse et cartilagineuse pour améliorer ou créer des biomatériaux en les rendant bioactifs et vivants à une échelle nanométrique. Durant ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés au développement de biomatériaux (naturels ou synthétiques), tridimensionnels (3D), implantables et utilisables pour le traitement de diverses pathologies de l'appareil loco-moteur, qui sont capables d'induire une meilleure différenciation cellulaire et une régénération tissulaire plus stable. Nous avons développé 3 types d'implants nanostructurés, à base de titane recouvert d'hydroxyapatite et de nanotubes de carbone, de capsules ou de membranes nanofibreuses nanofonctionnalisées par des facteurs de croissance, qui ont permis d'obtenir une régénération osseuse ou ostéo-articulaire, in vitro comme in vivo / During the last ten years, tissue engineering has merged with regenerative nanomedecine by combination, not only of stem cell technology but also of growth factors. The goal of this thesis was to use bone and cartilage engineering as a model, in order to improve and to develop active and living nanostructured implants. During this PhD studies, we were interested in the development of biomaterials (natural or synthetic), tridimentionnal (3D), transplantable for bone and cartilage diseases treatments, that are able to induce more cellular differentiation and improved tissue regeneration. In this thesis, we have developed 3 types of nanostructured implants, (i) titanium implants coated with hydroxyapatite and carbone nanotubes; (ii) active capsules functionalized by growth factors and stems cells for bone induction (in vitro/in vivo); (iii) electrospun nanofibrous membranes functionalized by growth factors and (Osteoblasts/Chondrocytes) for bone and cartilage regeneration, in vitro and in vivo

La transplantation d’îlots pancréatiques est une des thérapies proposées aux diabétiques de type 1. Cependant, la perte d’un nombre considérable d’îlots durant le processus est un frein à l’expansion de la thérapie (en culture : anoïkis et hypoxie ; lors de la greffe : réactions inflammatoires intenses déclenchées lors de l’infusion intra-portale). L’objectif de ce travail était de valider un biomatériau permettant d’optimiser la transplantation d’îlots. Nous avons pu démontrer l’efficacité du plasma réticulé sur la survie des îlots en culture via une diminution drastique de l’anoïkis. Nous avons également mis au point une technique de greffe intra-tissulaire à l’aide d’HPMC combinée à du plasma, permettant de reverser le diabète de manière semblable à la greffe hépatique. Ces travaux ont donc permis de valider l’importance d’un support de culture adapté, mais aussi du site receveur de la greffe et placé l’omentum comme site de choix pour ce type de greffe. / Pancreatic islet transplantation is one of the therapies proposed to type 1 diabetic patients. However, the considerable loss of islets during the process is an obstacle to the expansion of this therapy (culture: anoïkis and hypoxia; at graft time: intense inflammatory reactions triggered by intra-portal islet infusion). The objective of this work was to validate a biomaterial that can optimize islet transplantation. We were able to demonstrate the effectiveness of cross-linked plasma on the islet survival in culture through a drastic reduction of anoikis. We also design a new intra-tissular grafting technique using HPMC combined with plasma, which reversed diabetes in a manner similar to the liver. This work allowed validating the importance of an adapted culture support, but also the one of the recipient site. Also, this work placed the omentum as an excellent recipient site for this kind of transplant.

Parmi toutes les études/cohortes existantes en transplantation rénale, peu d’entre elles étudient l’impact des paramètres pharmacologiques. L’utilisation d’un auto-questionnaire, en complément du dossier médical, a été validée pour le recueil de ces données. La comparaison du dossier médical et des auto-questionnaires pour la déclaration des événements indésirables a permis de mettre en évidence des différences. Les infections étaient les événements indésirables les plus déclarés par les médecins alors que les patients n’en déclaraient que très peu. L’observance, évaluée par l’auto-questionnaire, diminuait entre la 1ère et la 3ème année post-greffe, tout comme la sensation d’euphorie et de renaissance. En effet, le score de qualité de vie (QdV) de la dimension « Santé mentale » du ReTransQol diminuait entre ces deux périodes. En revanche, la peur de la perte du greffon du patient augmentait comme démontrée par la diminution du score de QdV de la dimension « Peur de la perte du greffon ». La QdV, évaluée par des questionnaires génériques ou spécifiques aux greffés rénaux, est aussi un paramètre important à prendre en compte dans le suivi des patients. Les propriétés psychométriques de la 2nde version du ReTransQol, ainsi que sa reproductibilité et sa sensibilité aux changements ont été validées dès le 3ème mois post-transplantation rénale. L’étude de pharmaco-économie Ephegren, suite de la cohorte Epigren, va notamment étudier les rapports coût-efficacité et coût-utilité des stratégies immunosuppressives et anti-cytomégalovirus. Ainsi, des recommandations pourront être proposées afin d’homogénéiser les pratiques et diminuer les coûts de prise en charge des greffés rénaux. / Among all existing studies/cohorts in kidney transplantation, only a few study the impact of the pharmacological parameters. In addition to the clinical file, the use of a self-administered questionnaire has been validated to collect these data. Comparison between clinical file and self-administered questionnaire concerning the reporting of adverse events highlighted some differences. Infections were the most reported adverse events by the physicians while the patients declared only a few. Adherence evaluated with the self-administered questionnaire decreased between the first and third post-transplantation year and so did the feeling of euphoria and revival. The « Mental health » dimension of the quality of life (QOL) ReTransQol score decreased over this period. However patients’ fear of losing the graft increased as shown by the decrease of the « Fear of losing the graft » dimension of the QOL score. QOL, evaluated by generic and kidney-transplanted-specific questionnaires is also an important parameter that must be considered in patient follow-up. Psychometric properties of the second version of the ReTransQol, as well as its reproducibility and its sensitivity to changes have been validated as early as the 3rd post-kidney-transplantation month. The pharmacoeconomic study Ephegren, development of Epigren cohort, will study the cost-effectiveness and cost-utility ratio of immunosuppressive and anti-cytomegalovirus strategies. Guidelines will then be proposed to standardise the treatments and decrease the management costs of kidney-transplant recipients.