Dans ces travaux de recherche, la préparation de fibres d'alginate de calcium revêtues de chitosane par un procédé de filage par mouillage et la caractérisation de ces fibres dont leur activité antibactérienne sont présentées. Un métier à filer à l'échelle pilote a été conçu et développé au cours de ces travaux de thèse pour l'élaboration de fibres d'alginate de calcium. Ces dernières, préalablement fabriquées, sont immergées dans une solution d'acétate de chitosane. Trois méthodes de coagulation de l'enduit de chitosane ont été explorés dont deux consistent en l'immersion des fibres dans un bain neutralisant : une solution de dihydroxyde de calcium ou une solution d'hydroxyde de potassium. La dernière méthode consistait à neutraliser le chitosane par séchage sous air chaud soufflé. Une caractérisation structurelle, mécanique et d'absorption des fibres, ainsi qu'un dosage du chitosane revêtu ont été réalisés. De plus, une évaluation antibactérienne a été accomplie par une méthode de comptage des UFC (Unité Formant Colonie) après 6 h d'incubation à 37 °C. L'incorporation de chitosane aux fibres d'alginate de calcium apporte une activité antibactérienne contre Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli et divers Staphylococcus aureus tels que MSSA (Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus), CA-MRSA (Community Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) et HA-MRSA (Healthcare Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus). Ces fibres revêtues sont alors des candidats de choix pour l'élaboration de tissus destinés à la cicatrisation des plaies. Développer des compresses avec les propriétés hémostatiques et cicatrisantes de l'alginate de calcium combinées aux propriétés antibactériennes du chitosane peut être envisagé pour lutter contre les infections et plus particulièrement les maladies nosocomiales / In this work, the preparation of chitosan-coated alginate fibers by a wet spin process and the characterization of these fibers, particularly their antibacterial activities are presented. A pilot scale spinning machine was developed during this thesis for the elaboration of calcium alginate fibers. These last, preformed produced were immersed in chitosan acetate solutions. Three coagulation methods of the chitosan coating were explored two of which consist to the immersion of the fibers in a neutralizing bath: a calcium hydroxide solution or a potassium hydroxide solution. The last method is to neutralize chitosan by drying under hot air blown. Structural, mechanical and absorption characterization of fibers and a dose of the coated chitosan have been made. Furthermore, the antibacterial evaluation was achieved by a CFU (Colony-Forming Units) counting method after 6 h of incubation at 37 °C. The incorporation of chitosan on calcium alginate fibers brings antibacterial activities against Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and various Staphylococcus aureus strains namely MSSA (Methicillin Sensitive Staphylococcus aureus), CA-MRSA (Community Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) and HA-MRSA (Healthcare Associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) which make these chitosan-coated fibers potential candidates for wound dressing materials. Developing a wound dressing with the haemostatic and healing properties of alginate combined with antibacterial properties of chitosan can be envisioned for fighting against the infections and more particularly nosocomial infections

Dans le cadre d’une hospitalisation, l’escarre est un souci majeur aussi bien pour le confort des patients que d’un point de vue économique. Le vieillissement de la population confronte de plus en plus le personnel soignant à la prévention et au traitement des escarres. La prophylaxie n’en est donc que plus essentielle dans les milieux hospitaliers. Force est de constater qu’il existe en la matière peu de produits spécialisés dont l’efficacité a été éprouvée. En partenariat avec le laboratoire RIVADIS, nous avons donc voulu élaborer un système galénique contenant une association d’actifs naturels innovants afin de prévenir l’escarre. Un état de l’art complet a été effectué sur la thématique des escarres afin d’en comprendre tous les facteurs de risques. Par la suite, une recherche approfondie a permis de sélectionner les plantes et molécules pouvant être utilisées comme actifs dans la prévention et/ou le traitement de cette pathologie. Notre attention s’est particulièrement attardée sur le pouvoir anti-inflammatoire, cicatrisant, antioxydant et anti-adhésion bactérienne de ces actifs. Les deux meilleurs actifs obtenus sont la pectine de pomme et l’extrait sec de Centella asiatica L., dont les résultats se sont avérés significatifs sur au moins trois propriétés recherchées. L’étude des effets combinés de ses deux actifs a même montré une synergie sur le pouvoir anti-adhésion bactérienne. Ils ont alors été incorporés sous forme galénique, de façon à rendre possible la réalisation d’un effleurage aussi facile que celui permis par les huiles déjà présentes sur le marché tout en autorisant l’incorporation d’actifs hydrophiles. / In the case of a hospitalization, bedsores are a major issue regarding the comfort of the patient as well as economical reasons. Due to the aging population, the nurses are more and more confronted to prevention and treatment of bedsores. Thus, prevention is now considered as essential in hospitals. It must be noted that in matter of bedsores, there exist only a few specialized products which efficiency has been proved. Therefore, in association with RIVADIS Laboratory, we planed to work on a galenic formulation which contains a combination of innovative natural active. A complete compilation of specialized publications on this topic has been realized in order to fully understand all the risk factors. Then, thanks to an extensive research, we identified the plants and molecules that could be used as actives for the prevention and/or treatment of this pathology. We focused on their anti-inflammatory, healing, antioxidant and bacterial anti-adhesive properties. The two best actives thus obtained are apple pectin and dry Centella asiatica L. extract, they present significant results on at least three of the four wanted properties. Studying the combined effects of these two actives even showed a synergy on bacterial anti-adhesive property. They have then been incorporated in a galenic formulation that makes the massage as easy as the one allowed by already commercialised oils and enables the incorporation of hydrophilic actives.

La réparation des revêtements barrières thermiques endommagés par fissuration entraine des coûts de maintenance très élevés. Dans cette étude, qui s’inscrit dans le cadre du projet Européen FP7-SAMBA, il a été proposé d’utiliser des particules de MoSi2(B), revêtues d’une couche d’alumine, comme agent cicatrisant. L’oxydation de celles-ci doit entrainer la formation de silice amorphe qui s’écoule dans la fissure puis réagit avec la barrière thermique en zircone yttriée pour former du zircon. Cette étude traite dans un premier temps de l’élaboration par Spark Plasma Sintering (SPS) de composites modèles composés de zircone yttriée et de particules de MoSi2(B) non revêtues. Les propriétés mécaniques (ténacité, dureté, module d’Young) et thermiques (conductivité thermique, coefficient de dilatation) de ces composites ont été déterminées. Les travaux se sont ensuite orientés vers l’étude du comportement en oxydation cyclique à 1100 °C sous air de ces composites par thermogravimétrie cyclique. La modélisation de l’oxydation de ces composites mais aussi de systèmes multi-couches MoSi2(B)/YPSZ modèles a permis de déterminer les mécanismes et les cinétiques de formation de la silice et du zircon. Une augmentation significative des cinétiques de formation de ces oxydes a été observée lorsque le bore est ajouté dans le MoSi2 ce qui peut être potentiellement très bénéfique pour la cicatrisation des fissures. L'utilisation du procédé SPS a permis de réaliser des systèmes barrières thermiques auto-cicatrisants sur substrats en superalliages à base de nickel revêtus à partir de zircone yttriée et de particules de MoSi2(B) elles-mêmes revêtues d’une couche d’alumine. La pré-oxydation des substrats revêtus favorise la croissance d’une couche d’alumine qui empêche la formation de siliciures par réaction entre les particules et la sous-couche. Ces revêtements présentent une bonne résistance à l’endommagement en cyclage thermique. Les observations post-mortem de ces systèmes mettent en évidence la cicatrisation locale de fissures par formation de silice et de zircon. Bien qu’il ne soit pas possible aujourd’hui de dire si la présence de ces particules augmente ou non la durée de vie de la barrière thermique, par manque de systèmes de référence, ces observations très encourageantes démontrent expérimentalement la validité du concept d’auto-cicatrisation des barrières thermiques proposé dans le cadre de ce projet. / Repair of thermal barrier coatings (TBC) systems damaged by cracking leads to significant maintenance costs. In this project (FP7-SAMBA), it was proposed to use MoSi2(B) particles, coated with an alumina shell, as healing agent for TBCs. Healing particles intercepted by cracks will oxidize preferentially, leading to the formation of amorphous SiO2, which flows into cracks and subsequently reacts with the TBC leading to the formation of a load bearing ZrSiO4 phase. In this study model composite materials were prepared from mixtures of yttria partially stabilized zirconia (YPSZ) and uncoated MoSi2(B) particles by using Spark Plasma Sintering (SPS) technique. Mechanical (toughness, hardness, Young modulus) and thermal (conductivity, coefficient of thermal expansion) properties of these materials were determined. Then, cyclic thermogravimetry analysis (CTGA) was used to study the oxidation behavior of these materials at 1100 °C in air. Kinetics of silica and zircon formations were determined through modelling of the oxidation of composite materials but also the oxidation of multi-layer YPSZ/MoSi2(B) materials. Boron addition was shown to significantly increase silica and zircon formation rates which could be very beneficial for the healing of the cracks. Then, SPS technique was used to sinter self-healing thermal barrier coatings on bond coated Ni-based superalloys from mixtures of YPSZ and Al2O3-coated MoSi2(B) particles. The pre-oxidation of coated substrates was shown to prevent the detrimental formation of silicides by the reaction of MoSi2(B) particles and the bond coat. Good results were obtained upon thermal cycling and post-mortem observations highlight local healing of cracks. At this time, it is too early to quantify the potential effect of the particles on the TBC lifetime due to a lack of reference systems and statistics. However, these observations demonstrate, experimentally, the validity of the self-healing mechanism proposed in the framework of this project.