Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Les procédés de dépôt en phase vapeur sont particulièrement performants pour la synthèse de revêtements à propriétés contrôlées. Plus spécifiquement, ce travail de recherche porte sur l'élaboration de revêtements biocompatibles, sur alliage titane TiAl6V4, obtenus par pulvérisation magnétron en conditions réactives. Dans un premier temps, nous avons décrit les procédés de mise en forme des implants commerciaux pour pouvoir les reproduire au niveau du laboratoire. Dans un second, nous avons focalisé notre étude sur l'effet de la structure cristallographique de films de zircone sur leur caractère biocompatible à partir de cultures cellulaires de fibroblastes. Les résultats ainsi obtenus démontrent très nettement des différences de comportement entre des films de zircone monoclinique, quadratique ou cubique. Dans l'objectif d'apporter des éléments d'information permettant de discuter de ces effets, d'autres séries de revêtements céramiques ont été élaborées comme par exemple des oxydes de titane ou de zirconium amorphes, de l'oxyde d'yttrium, de l'oxyde d'aluminium ou encore du carbone amorphe. Les cultures cellulaires pratiquées sur ces échantillons ont permis de démontrer le caractère biocompatible de l'oxyde d'yttrium excluant ainsi tout effet nocif de cet élément dans les zircones dopées / The vapor deposition processes are particularly successful for the synthesis of coatings with tuneable properties. More specifically, this research deals with the development of biocompatible coatings on titanium alloys TA6V obtained by magnetron sputtering in reactive conditions. At first, we described the processes to design the commercial medical implants to be able to reproduce them within the laboratory. In the second, we focused our study on the effect of the crystallographic structure of zirconia-based coatings on their biocompatible character from cell cultures of fibroblasts. The results obtained demonstrate a significant variation of cell behavior for the three the zirconia structures: monoclinic, tetragonal or cubic. In the purpose to bring relevant information that allow discussing these effects, another series of ceramic coatings were developed as for instance amorphous oxides of titanium or zirconium, yttrium oxide,, aluminum oxide or amorphous carbon. The cell response on these samples demonstrates to the biocompatible properties of the yttrium oxide, excluding any harmful effect of this element in the doped zirconia

Les travaux menés au cours de cette thèse portent sur la microfabrication d'interfaces neuro-électroniques pour des applications en neurosciences. Nous avons choisi de nos focaliser sur la réhabilitation fonctionnelle motrice et sensorielle en développant différentes matrices de micro-électrodes (MEA) respectivement, des sondes neuronales rigides et des implants rétiniens souples. Selon les applications visées, deux types de substrats ont été utilisés pour concevoir ces MEA. Pour des analyses ou expériences in-vitro, les MEA (sondes neuronales) ont plutôt été réalisées sur des substrats rigides tels que le silicium ou le verre, tandis que pour les expériences in-vivo, les MEA (implants rétiniens) ont été réalisées sur des substrats souples tels que des polymères biocompatibles (polyimide ou parylène). Ces MEA ont été fabriquées avec différents matériaux d'électrodes (diamant dopé, platine, platine noir et or) qui ont également été testés afin de déterminer leur capacité en enregistrement et/ou stimulation. De plus, à l'aide de travaux de modélisation numérique, nous avons validé le concept d'une géométrie tridimensionnelle avec grille de masse permettant une stimulation plus focale des cellules. Cette thèse a ainsi contribué à stabiliser différents procédés de fabrication pour obtenir des MEA plus reproductibles ainsi que pour améliorer leur rendement. Elle a également permis d'établir un suivi et un protocole expérimental pour assurer une traçabilité des MEA et contrôler leur performances à toutes les étapes : depuis leur fabrication au moyen de techniques électrochimiques (CV, EIS) jusqu'aux expériences biologiques in-vitro et in-vivo / The work lead during this thesis deals with microfabrication of neuro-electronic interfaces for neuroscience applications. We have chosen to focus on motor and sensory function rehabilitations by developing Micro-Electrode Arrays (MEA) respectively, rigid neural probes and flexible retinal implants. According to the targeted applications, two types of substrates have been used to achieve these MEA. For analysis or in vitro experiments, neural probes MEA have been realized on rigid substrates such as silicon or glass whereas for in-vivo experiments, retinal implants MEA have been realized on flexible substrates such as biocompatible polymers (polyimide or parylene). These MEA were made with different electrode materials (boron doped diamond, platinum, black platinum and gold) which have been tested to determine their capability in recording and/or stimulation. Moreover, with numerical modelling work, we have validated a tridimensional geometry concept with a ground grid which permits a more local stimulation of cells. This thesis has contributed to stabilize different fabrication processes to obtain more repeatable MEA and also to improve their yield. It also allowed the set-up of a follow-up and an experimental protocol to insure MEA traceability and to monitor their performances at each step since their fabrication through means of electrochemical techniques (CV, EIS) to in vitro and in-vivo biological experiments

L'objectif de ce travail est d'évaluer le rôle du facteur tissulaire (FT) dans l'initiation de la coagulation d'un circuit d'hémodialyse. A partir de l'analyse des membranes d'hémodialyse, nous avons observé que les leucocytes et, majoritairement les polynucléaires neutrophiles (PNN) adhéraient aux membranes hémocompatibles (de type AN69ST). Ces cellules expriment un FT fonctionnel. Nous avons développé différents modèles d'étude de l'expression du FT par les PNN. A partir de PNN humains obtenus chez des sujets sains, nous montrons que les PNN expriment le FT après stimulation par le TNF. L'IL-8, chemokine chimioattractante des PNN augmentent, par un effet de priming, l'expression de FT en réponse au TNF. L'inhibition de l'adhésion par un anticorps dirigé contre les β2-intégrines, induit une diminution de l'expression de FT en réponse au TNF. L'inhibition de la voie de signalisation MEK1/2, la p38 MAPK, et des radicaux libres oxygénés, inhibe également cette expression. A partir de PNN provenant de péritonites secondaires à une dialyse péritonéale, nous avons mis en évidence une forte expression de FT par ces PNN (ARNm et protéine). Le FT possède un fort potentiel pro-coagulant. Ce modèle physiopathologique est la conséquence d'une migration et d'une activation inflammatoire comparable au modèle que nous avons développé in-vitro. Dans l'objectif de faire la preuve de ce nouveau concept, nous avons évalué un facteur VII humain recombinant inactivé (FVIIai) dans un modèle d'hémodialyse chez le mouton. Nos résultats sont en faveur d'un effet anticoagulant du circuit d'hémodialyse, sans effet anticoagulant mesurable chez l'animal. / The objective of this study is to analyse the role of Tissue Factor, the unique physiological trigger on thrombin generation. Analysing haemodialysis membranes, we found that leukocytes, mainly polymorphonuclear neutrophils (PMN) adhere to hemocompatible (AN69ST) membranes. These cells express a functional TF. We next showed that human PMN obtained from healthy subjects expressed TF in response to TNF. IL-8, a major chemokine involved in PMN chemoattraction primed TNF-induced TF by PMN. TF expression was down regulated when 2 integrins were blocked by a potent antibody. The inhibition of MEK1/2, p38 MAPK and free radicals reduced TF expression. We observed, that PMN obtained from patients experiencing peritonitis, expressed high levels of TF (mRNA and protein). Functional assays measuring Xa generation and kinetics of thrombinn generation (thrombinography) indicate the stong procoagulant potential of these cells. This physiopathological model is close to our in vitro model as it results from PMN migration and inflammatoty activation. For proof of concept, we evaluated the effect of an inactivated human recombinant factor VIIa ( FVIIai) in a sheep model of hemodialysis. Our results show that FVIIai limits haemodialysis circuit coagulation without any measurable systemic anticoagulant effect

Les biopiles enzymatiques miniatures représentent un potentiel important pour la future génération de dispositifs médicaux implantables, utilisés pour le diagnostic, le pronostic et le traitement. Ces derniers fonctionnent actuellement avec des sources d'énergie externes. Ces biopiles utilisant les molécules présentes dans les fluides biologiques sont des dispositifs médicaux prometteurs. Le glucose, qui est abondamment disponible dans le corps, est à l’étude comme biocarburant permettant de produire de l’énergie. Les enzymes utilisées pour produire l'énergie à partir des produits biochimiques sont immobilisées sur des électrodes en or par des médiateurs redox. Cependant, la faible puissance actuellement disponible et la sensibilité des enzymes à l'environnement limitent leur application in vivo. Malgré des recherches intensives, de nombreux problèmes restent à résoudre, notamment l'amélioration de la puissance, de la stabilité et de la biocompatibilité des biopiles.La réaction à corps étranger et l'isolement du dispositif médical par la formation d'une capsule fibreuse peuvent d'une part dénaturer les enzymes et, d'autre part, entraver la diffusion des analytes et de l'oxygène. Le travail décrit dans cette thèse vise à protéger les biopiles fonctionnant à base de glucose. Afin de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, les hydrogels, actuellement développés pour diverses applications telles que l'administration de médicaments, l'ingénierie tissulaire et les dispositifs médicaux, offrent des propriétés prometteuses en tant que matériaux de revêtement.La première partie de la thèse est centrée sur l'évaluation de différents hydrogels injectables de faible poids moléculaire, en analysant à la fois la gélification in vitro et in vivo, la cinétique de dégradation, la réaction à corps étranger et l'angiogenèse. Les hydrogels présentent une dégradation lente et une intégration tissulaire optimale. Une angiogenèse accrue a été observée en raison de la libération d'une molécule pro-angiogénique pendant la dégradation de l'hydrogel.Dans la seconde partie de la thèse, l'un des hydrogels étudiés a été utilisé pour recouvrir l'électrode en or : le choix de l'enzyme a été basé sur des études de stabilité in vitro. En parallèle, le processus de revêtement a été optimisé, à la fois pour son uniformité et son épaisseur. Même si un revêtement plus épais présente l’avantage de protéger l’électrode contre la réaction à corps étranger, il est nécessaire de limiter l’épaisseur afin de maintenir une diffusion efficace des analytes et de l’oxygène.Les expériences en cours décrites dans la dernière partie de la thèse sont axées sur l'optimisation de l'implantation chez le rat et la mesure de l'activité des biopiles. De plus, les électrodes ont été connectées à une antenne pour établir une communication sans fil ; en effet, cela permettrait une mesure non invasive de l'activité enzymatique.En conclusion, ces travaux ont permis d'identifier un hydrogel pouvant être utilisé pour revêtir les électrodes de biopiles. Le sous-produit libéré lors de la biodégradation favorise l'angiogenèse au voisinage du matériau. Grâce à ce revêtement, on peut donc s'attendre à un échange accru d'analytes et d'oxygène, préalable indispensable à l'activité enzymatique. / Miniature enzymatic biofuel cells hold great potential to power the future generation of implantable medical devices, which are currently working on external power sources used for diagnosis, prognosis and treatment. Enzymatic biofuel cells appear to be promising in harvesting the energy from biochemicals present in physiological body fluids. Glucose, which is abundantly available in the body, is being explored as a biofuel to harvest energy. The enzymes employed to harvest the energy from the biochemicals are electrically wired on gold electrodes by redox mediators. However, the limitation of insufficient power, and the sensitivity of the enzymes towards host environment restrict their in vivo application. Despite several attempts, numerous challenges remain to be addressed such as improved current density, increased stability, and biocompatibility of enzymatic biofuel cells.Foreign body reaction and isolation of the medical device by formation of a fibrous capsule may firstly denature the enzymes, and secondly hinder the diffusion of analytes and oxygen. The work described in this thesis aims at protecting glucose based biofuel cells. As a strategy for combatting the bottlenecks mentioned above, hydrogels, currently developed for various applications such as drug delivery, tissue engineering, and medical device, offer promising properties as coating materials.The first part of the thesis is focused on evaluating different low molecular weight injectable hydrogels by analysing both in vitro and in vivo gel formation, degradation kinetics, foreign body reaction and angiogenesis. The hydrogels exhibit slow degradation, and optimal tissue integration. Enhanced angiogenesis was observed due to a pro-angiogenic molecule released during hydrogel degradation.In the second part of the thesis, one of the studied hydrogels was used to coat the gold electrode functionalised with enzyme: the selection of the enzyme was based on in vitro stability studies. In parallel, the process of coating was optimised, both for uniformity and thickness. Although a thicker coating should protect the electrode against foreign body reaction, it was necessary to limit the thickness in order to maintain an efficient analyte and oxygen diffusion.Ongoing experiments described in the last part of the thesis are focused on the optimisation of implantation in rat and measurement of the biofuel cell activity. In addition, the electrodes were connected to an antenna for wireless communication; indeed, such a device would allow for a non-invasive measurement of enzyme activity.To conclude, this work allowed for the identification of a hydrogel that can be used to coat the electrodes of biofuel cells. The byproduct released during the biodegradation favours angiogenesis in the vicinity of the material. Thanks to this coating, we can therefore expect an enhanced exchange of analytes and oxygen, which is a prerequisite for enzyme activity.

Dans le but de réduire la morbidité et la durée d’hospitalisation, la médecine régénérative progresse de nos jours vers le développement de techniques chirurgicales moins invasives. Cette recherche en chirurgie mini-invasive a motivé le développement de matrices injectables pour l’ingénierie tissulaire osseuse. Ces matrices doivent aussi être capables de durcir une fois injectées in situ, acquérir la forme souhaitée ainsi que des propriétés mécaniques compatibles avec le tissu hôte qu’elles doivent réparer. De nombreux hydrogels sont déjà employés pour cette application mais aucun ne remplit complètement les propriétés requises. L’objectif de cette thèse est de développer de nouveaux substituts de greffe osseuse : des hydrogels à base de biopolymères associés à des cellules osseuses pour obtenir des greffons mi-synthétiques, mi-biologiques. Des nanoparticules de phosphates de calcium sont ajoutées pour améliorer les propriétés biologiques et mécaniques des hydrogels. L’hydroxyapatite, le phosphate de calcium choisi, est attrayante à cause de ses similitudes chimiques et structurales au constituent minéral de l’os humain. Le but de ce travail est de synthétiser des nanofils d’hydroxyapatite par la méthode template et des nanopoudres d’hydroxyapatite de taille contrôlée par sonoélectrochimie pulsée déphasée. Ensuite pour améliorer les propriétés intrinsèques des structures 3D, ces nanoparticules de phosphates de calcium seront insérées dans des matrices d’hydrogel synthétisées par le laboratoire d’ingénierie ostéo-articulaire et dentaire (LIOAD) de Nantes. Des mesures de coefficient de diffusion seront suivies par des tests de cytotoxicité et de biocompatibilité de ces matériaux. Des études en sous-cutané et après implantation en milieu osseux suivront. / In order to reduce morbidity and hospital stay, regenerative medicine is nowadays moving towards the development of less invasive surgical techniques. This search for a minimally invasive surgery has motivated the development of injectable matrices for bone tissue engineering. These matrices must also be able to harden in situ once injected, acquire the desired shape and mechanical properties compatible with the host tissue it intends to repair. Many hydrogels are already used for this application but none fully meets the required properties. The objective of this thesis is to develop new bone graft substitutes: hydrogels based on biopolymers associated with bone cells to achieve half synthetic and half biological grafts. Nanoparticles of calcium phosphates are added to improve the biological and mechanical properties of hydrogels. Hydroxyapatite, calcium phosphate chosen, has attracted much attention because of its chemical and structural similarity to the mineral constituent of human bone. The aim of this work is to synthesize firstly hydroxyapatite nanowires by the template method and secondly size controlled hydroxyapatite nanopowders by out-of-phase pulsed sonoelectrochemistry. Thirdly to improve the intrinsic properties of these three-dimensional structures, those nanoparticles of calcium phosphates will be added in the matrices of hydrogel synthesized by the LIOAD. Measurements of diffusion coefficient will be followed by testing cytotoxicity and biocompatibility of those materials. A subcutaneous study and bone model study will follow.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Pour combiner les bonnes propriétés mécaniques des matériaux métalliques et obtenir des surfaces bioactives, des revêtements de phosphate de calcium (Ca-P) ont été développés. Le but est d'améliorer la biocompatibilité et la bioactivité du système et créer une barrière contre l'éventuelle libération d'ions toxiques du substrat métallique. Notre démarche a été de développer une nouvelle voie de synthèse. Après un polissage mécanique et décapage chimique du substrat de Titane ou Ti-6Al-4V une couche intermédiaire en titanate de sodium a été obtenue par un prétraitement alcalin sur les substrats. Elle a été ensuite soumise à un traitement thermique afin de créer une couche alvéolaire nanométrique. Celle-ci facilite la croissance une couche de phosphate de calcium par voie autocatalytique d'une manière similaire au procédé de formation de l'os naturel. La caractérisation et l'étude des revêtements des Ca-P obtenus par les trois bains (acides, alcalins et oxydant) sur les substrats métalliques ont été réalisés. Les dépôts ont été étudiés d'un point de vue structural et morphologique. La stabilité des couches de Ca-P a été mesurée dans le fluide corporel (SBF) pour des périodes différentes utilisant des analyses biochimiques. En conclusion, cette méthode est une solution peu coûteuse, fiable, et utilisable à l'échelle industrielle. La couche de Ca-P aussi bien que le titanate de sodium obtenus peuvent permettre d'être imprégnés par des agents actifs comme un ou plusieurs agents antibactériens.

Les dispositifs médicaux miniaturisés sont de plus en plus répandus dans le monde médical, car ils offrent de nouvelles opportunités de traitement et de surveillance. La miniaturisation des systèmes permet notamment une chirurgie minimalement invasive, une portabilité améliorée et une facilité d'utilisation. Parmi les exemples on peut mentionner les micro-stimulateurs cardiaques, les micro-implants cochléaires et les micro-capteurs ex-situ de glucose. Cependant, les micro-dispositifs implantables qui utilisent des technologies d'assemblage autres que les boîtiers métalliques sont encore à découvrir. La surveillance de paramètres physiologiques à l'aide de capteurs in-situ de pression et BioMEMS pourraient bénéficier des progrès faits sur les études d'encapsulation en couche mince destinées à protéger les micro-dispositifs de silicium contre la corrosion. En effet, une barrière qui empêche la diffusion et la pénétration des substances nocives est indispensable pour protéger à la fois le patient et le micro-dispositif. Les couches minces céramiques déposées par des procédés chimiques en phase vapeur sont de bons candidats grâce à leurs faibles perméabilités aux gazes, faibles réactivités chimique et conformités de dépôt élevées. Cependant, dans des milieux biologiques représentatifs du corps humain, peu d'études ont été réalisées dans le domaine de la protection des dispositifs microélectroniques contre la corrosion.Au cours de cette thèse, dix matériaux, choisis à l'issue d'une étude bibliographique, ont été étudiés: Al2O3, BN, DLC, HfO2, SiC, SiN, SiO2, SiOC, TiO2 et ZnO. Des couches ultrafines de ces matériaux (de 5 à 100 nm) ont été déposées par voie chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) ou par couches atomiques (ALD) sur des substrats silicium recouverts de matériaux généralement présents dans des dispositifs microélectroniques tels que le silicium cristallin, le cuivre, le tungstène nitrure et le poly-imide. Des mesures de cytotoxicité ont été réalisées et des tests de vieillissement ont été effectués pendant plusieurs semaines à des températures différentes dans une solution saline phosphatée (PBS) mais aussi dans une solution à base de sérum de veau fœtale (NaCl/SVF). Les changements dans la composition chimique et l'épaisseur ont été suivies par VASE, XPS et spectroscopie de masse d'ions secondaires à temps de vol (TOF-SIMS). Il a été montré que les couches de SiO2 et de SiN (généralement utilisées pour la protection dans l'industrie de la microélectronique) n'étaient pas stables dans le PBS et le NaCl/SVF à 37°C, même si en revanche elles offraient une bonne barrière aux gazes. L'Al2O3 a lui montré une très bonne tenu en milieu salin et une remarquable herméticité mais en revanche, il s'est corrodé rapidement dans le NaCl/SVF. Les couches de DLC, SiOC et TiO2 ont donné les meilleurs résultats de stabilité dans le PBS et le sérum de veau. Enfin, il a aussi été montré dans cette thèse que l'empilement TiO2 sur Al2O3 offrait la meilleure efficacité comme barrière hermétique et diffusive pour la protection des microsystèmes de silicium contre la corrosion dans les milieux salins. / Miniaturized medical devices are becoming increasingly adopted by doctors and patients because they enable new treatment and monitoring capabilities, minimally invasive surgery, improved portability and ease of use. Recent examples include micro pacemakers, micro cochlear implants and ex-situ micro glucose sensors. However, implantable micro devices employing packaging technologies other than metallic enclosures are yet to be seen. Physiological monitors such as in-situ pressure sensors and BioMEMS could profit significantly from advances in thin barrier films for corrosion protection of silicon micro devices. Coating films that stop the diffusion and permeation of harmful substances are necessary to protect both the patient and the micro device. Ceramic films deposited by chemical vapor deposition techniques are good candidates for this task due to their low permeability to gases, low chemical reactivity and high conformality. However, few studies are available about the corrosion protection offered by biocompatible coatings to microelectronic devices in representative biological environments.Ten materials were selected in this thesis after a bibliographic study: Al2O3, BN, DLC, HfO2, SiC, SiN, SiO2, SiOC, TiO2 and ZnO. Ultra-thin films of these materials (5-100 nm) were deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or atomic layer deposition (ALD) on substrates commonly found in electronic micro devices: crystalline silicon, copper, tungsten nitride and polyimide. In vitro cytotoxicity tests and degradation tests were performed for several weeks at different temperatures in Phosphate Buffer Saline (PBS) and NaCl supplemented with 10% Fetal Bovine Serum (NaCl/FBS). Changes in thickness and chemical composition were monitored by VASE, XPS and time-of-flight secondary ion mass spectroscopy (TOF-SIMS). It was found that SiO2 and SiN films (generally used for protection in the microelectronics industry) are not stable in PBS and NaCl/FBS at 37°C, even though they act as good hermetic barriers. Al2O3 showed very good stability in saline solution and excellent behavior as gas barrier, but it was rapidly dissolved in NaCl/FBS.In contrast, films of DLC, SiOC and TiO2 showed very low chemical reactivity in both mediums. Finally, it was shown that multilayers of TiO2 on Al2O3 offer the best performance as hermetic and diffusion barriers for corrosion protection of silicon micro systems in saline environments.

Les maladies neurodégénératives sont en forte progression dans nos sociétés, mais elles sont également mieux connues et mieux soignées. Par exemple, la stimulation cérébrale profonde est de nos jours utilisée pour lutter contre des maladies comme la maladie de Parkinson. Pour cela, un boitier semblable à celui d'un pacemaker, placé sous la clavicule, est habituellement utilisé pour délivrer des impulsions électriques dans des zones spécifiques du cerveau grâce à des électrodes. Afin d'éviter certaines complications, un boitier ultrafin a été imaginé. Il peut être placé directement au niveau du crâne, au plus proche de la zone à traiter. Les matériaux composant ce boitier doivent présenter certaines caractéristiques. Nous avons choisi de travailler avec des feuilles de TA6V et de zircone yttriée et avons réalisé un assemblage hermétique par l'obtention d'une brasure fine en Ti2Ni.Les feuilles de zircone yttriée présentent des propriétés remarquables mais elles sont notoirement dégradées par un vieillissement hydrothermal. Une étude en vieillissement accéléré a été réalisée sur les feuilles de zircone telles que reçues mais également dans des conditions proches de l'utilisation. Le vieillissement mesuré est suffisamment limité pour envisager une utilisation in vivo, avec cependant une réserve concernant les zircones sous-stœchiométriques. Enfin, le profil de vieillissement et sa vitesse de progression ont pu être précisés.L'assemblage TA6V-zircone a été réalisé par brasage réactif in situ via l'apport initial en nickel pur et la création d'un joint de brasage en Ti2Ni. Le système TA6V-Ni-ZrO2 met en jeu plusieurs phénomènes, que nous avons cherché à déconvoluer : diffusion (solide et liquide), formation et croissance d'intermétalliques et réactions d'oxydo-réduction. La croissance des intermétalliques à partir du couple TA6V-Ni a été particulièrement étudiée. Cela a permis de relier certains événements à la température et de préciser les vitesses de croissance du Ti2Ni (selon son état physique). Grâce à l'ensemble des résultats, un procédé de brasage métal-céramique adapté aux matériaux ultrafins a été d'identifié et réalisé sur système avec succès. / Neurodegenerative diseases are increasingly present in our society but they are also better known and treated. For example, deep brain stimulation is nowadays used to treat diseases such as Parkinson disease. For this purpose, a pacemaker-like device localized in the infraclavicular region is commonly used to deliver electrical pulses in concerned area of the brain thanks to electrodes. In order to avoid some complications, an ultrathin housing was designed. It could be directly implanted under the scalp, close to the area to be treated. Materials of the housing have to be display some features. TA6V, yttria-stabilized zirconia sheets and a hermetic brazing with a Ti2Ni joint were selected to develop this housing.Yttria-stabilized zirconia sheets have remarkable properties but they undergo a degradation caused by hydrothermal aging. An accelerated aging study was done on pristine sheets but also under near-reality conditions. The observed aging is sufficiently limited to consider an in vivo application, subject to one reservation for the under-stoichiometric zirconia. Finally, the aging profile and the propagation rate were specified.The TA6V-zirconia joining was obtained by an in situ reactive brazing, thanks to a filler metal in pure nickel and the formation of a Ti2Ni joint. Several phenomena occur in the TA6V-Ni-ZrO2 system, which were separately studied: (solid and liquid) diffusion, formation and growth of intermetallic compounds and redox reactions. The intermetallic compounds growth from the TA6V-Ni couple was studied in detail. Thanks to all of the results, a metal-ceramic brazing process for ultrathin materials was identified and successfully achieved on our system.