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Bilan d’énergie au contact et contribution de la thermomécanique sur la dynamique d’interaction aube - revêtement abradable de turboréacteur aéronautique / Energy balance and thermomechanical effect on the dynamic interaction between blades and abradable coating in turboengineAgrapart, Quentin 19 March 2018 (has links)
La problématique abordée est celle des interactions aube-carter, ce dernier étant revêtu d’un matériau abradable, dans les turboréacteurs aéronautiques. Sous certaines conditions, ces interactions peuvent conduire à une réponse dynamique divergente des aubes. Si le comportement dynamique de la structure joue un rôle essentiel, l’usure des matériaux et les échauffements semblent nécessaires pour entretenir un mouvement vibratoire menant à la ruine des aubes. Ces travaux s’inscrivent dans ce contexte multi-physique avec comme objectif l’explication des causes de divergences des aubes en intégrant les aspects thermomécaniques induits par frottement. Le travail comporte 2 parties distinctes. D'une part, l’écriture d’un bilan d’énergie lors d’une interaction maitrisée sur un banc expérimental, couplé à une modélisation pour l'identification des flux. Ces travaux délivrent une répartition de l’énergie en fonction des mécanismes d’interaction activés. D'autre part, une modélisation numérique thermomécanique/dynamique des interactions, intégrant la complexité du problème : échelles de temps différentes entre les phénomènes dynamiques et thermomécaniques, génération et partage de flux à l’interface, modélisation du contact, effet de l’usure et conditions aux limites complexes. Plusieurs situations divergentes sont étudiées sur la base de comparaisons avec des résultats expérimentaux disponibles sur compresseur. Il est montré un rôle secondaire ou prépondérant des aspects thermomécaniques selon les conditions initiales. La compétition des phénomènes au contact (dilatations, usure, etc.) est un point clairement démontré et dont certains aspects sont ouverts aux perspectives. / This thesis adresses the industrial problem of blade-tip / abradable coating interaction in aircraft engine leading to divergent dynamic response of blades. Even if it is well known that the dynamic behavior of the structure plays a key role on the divergence, wear and heating seem necessary to amplify vibratory motion leading to blade damage. In this multi-physic context the aim of this work is to provide explanations on the origins of the divergence by introducing thermomechanical phenomena. The work is divided in 2 parts. First, an energy balance at the rubbing contact is established through experimental analysis of interactions on a simplified test rig, coupled with inverse simulation models for heat flows estimation. The proposed method highlights different energy partitions between the blade and the abradable coating depending of the activation of different wear mechanisms. On the other hand, a thermomecanical strategy is developed for the simulation of blade-abradable rubbing events taking account of specific issues : different time scales between thermal and mechanical phenomena, generation and partition of heat flows at the interface, contact resolution, wear effects, thermal expansion and complex boundary conditions. Several divergent cases are investigated on the basis of comparison with experimental results available on compressor. It is shown that thermomechanical effects are sometimes overriding or conversely relegated to a more distant role, depending on the initial conditions of interaction. The competition of phenomena acting upon contact (thermal expansions, wear, etc.) is clearly demonstrated and certain aspects remain open to perspectives.
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Déformation de variétés kählériennes compactes : invariance de la G-dimension et extension de sections pluricanoniques / Deformation of Kähler compact manifolds : invariance of G-dimension and extension of pluricanonical sectionsClaudon, Benoît 06 December 2007 (has links)
L’objectif de cette thèse consiste en l’étude du revêtement universel des variétés kählériennes compactes, de leurs systèmes pluricanoniques et des liens qui les unissent. Dans un premier temps, nous étudions la G-réduction d’une variété kählérienne compacte vue comme quotient de Remmert biméromorphe de son revêtement universel. La dimension de l’espace quotient est par définition la G-dimension d’une telle variété. Les grandes lignes de l’étude de cet invariant sont les suivantes : lien avec l’existence de formes holomorphes L² sur le revêtement universel, comportement de la G-dimension dans les fibrations, place de la G-réduction dans la théorie de la classification, structure des variétés de type p1-général (au moins en petite dimension). La fin de cette première partie est consacrée à l’étude de l’invariance par déformation de la G-dimension en dimension 3. Cette propriété est établie dans diverses situations, par exemple dans les cas des familles de variétés kählériennes qui ne sont pas de type général. La deuxième partie porte sur la méthode One-Tower d’extension de formes pluricanoniques. Nous mettons en effet cette partie à profit pour montrer comment adapter cette méthode dans différentes situations. Ainsi, après quelques rappels sur les différentes notions de positivité des fibrés en droites et sur les idéaux multiplicateurs, nous établissons des résultats d’extension de sections pluricanoniques dans les contextes suivants : famille projective de variétés (avec fibré canonique tordu par un fibré en droites pseudo-effectif), hypersurface d’une variété projective, fibre générale de la G-réduction pour les variétés de type général et famille des revêtements universels. / In this thesis, we study universal cover of Kähler compact manifolds, their pluricanonical systems and the different links between them. First, we introduce the G-reduction of a Kähler compact manifold as a rational Remmert reduction of its universal cover ; the G-dimension is defined to be the dimension of the base of this fibration. In this study we consider the following aspects : behaviour of the G-dimension in a fibration, relationship with L² holomorphic forms on the universal cover, comparison with the fibrations of the classification theory, G-reduction for manifolds of small dimension. At the end of this first part, we establish invariance of G-dimension for several families of Kähler threefolds (for instance for non general type). We then show statements of extension of pluricanonical forms in the spirit of the One-Tower method. After a brief review concerning positivity of line bundles and multiplier ideal sheaves, we apply this strategy in different situations : projective family (with a twisting pseudo-effective line bundle), hypersurface in a projective manifold, G-reduction for manifolds of general type and family of infinite covers.
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Évaluation de l’adhérence et des contraintes résiduelles de revêtements obtenus par projection thermique / Adhesion and residual stress evaluation of thermally sprayed coatingsHadad, Mousab 19 November 2010 (has links)
Pour les revêtements obtenus par projection thermique, c'est-à-dire entrant dans la catégorie des revêtements épais, l’adhérence sur le support et les contraintes résiduelles sont les paramètres principaux déterminant leur performance en service. Bien que de nombreuses méthodes aient été essayées pour évaluer l'adhérence, il n'existe pas de test satisfaisant toutes les exigences tant techniques que théoriques nécessaires pour représenter valablement l’adhérence d’un revêtement. L’idée essentielle est de comparer plusieurs méthodes d’essais capables d’aboutir à une ténacité d’interface ou une énergie de fissuration interfaciale représentatives de l’adhérence de revêtements préparés dans des conditions d’élaboration les plus variées possibles. En dehors de l’essai normalisé EN582, l’indentation interfaciale, l’essai de cisaillement et l’indentation Rockwell-C associée à une modélisation par éléments finis ont été utilisés. Les contraintes résiduelles ont été estimées par l’essai de courbure, le perçage incrémental et par une méthode indirecte à partir des résultats de l’indentation interfaciale. Pour les revêtements métalliques, on observe une corrélation quasi-linéaire entre les ténacités d’interface obtenues par indentation interfaciale et par cisaillement. Ce résultat, très nouveau, est très important, car le fait que les deux essais donnent des résultats parfaitement cohérents et fiables, montre leur pertinence pour évaluer l'adhérence. Enfin, le traitement de recuit, en permettant l’établissement d’un nouvel état de contraintes à l’intérieur du revêtement et du substrat, a permis de quantifier l’influence des contraintes résiduelles sur l’adhérence. / For thermal sprayed coatings that are characterized by thick coatings, the adhesion to the substrate and residual stresses are the main parameters determining their performance in service. Although many methods have been tried to assess adhesion, there is no test, nowadays, that satisfies all requirements, both technical and theoretical, necessary to properly represent the adhesion of a coating on its substrate. The essential idea here is to compare several test methods capable of delivering an interface toughness or interfacial fracture energy representative of the adhesion of coatings. Various conditions of spraying as well as different materials and substrates were used. Apart from the EN582 standard test, indentation interfacial, in-plane shear and C-Rockwell indentation associated with a finite element modeling were used. The residual stresses were estimated using the curvature bending, the incremental hole drilling and the indirect method based on the results of the interfacial indentation. We show that the methods of interfacial indentation and in-plane tensile tests provide the best prospects in terms of consistency and reliability of the physical quantities obtained. For example, for metallic coatings, a quasi-linear correlation was found between the results of the interface indentation and the in-plane tensile tests. This result is very important since both tests provide fully consistent and reliable results, thus demonstrating their relevance to assess adhesion. Finally, the annealing process, allowing the establishment of a new state of residual stress within the coating and substrate, was used to analyze the influence of residual stresses on adhesion.
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Etude expérimentale et numérique de l'adhérence d'un dépôt diamant CVD sur un substrat carbure de tungstène : application à l'usinage / Numerical and experimental study of the adhesion of a CVD diamond layer deposited on a tungsten carbide substrate : application to machiningMoulin, David 13 December 2007 (has links)
Les revêtements diamant CVD (Chemical Vapour Deposition), sont très prometteurs pour l’usinage des matériaux modernes dit difficile à usiner et quelques applications sont déjà opérationnelles, comme l'usinage du graphite. Les propriétés thermomécaniques du diamant l'imposent comme la solution pour l'usinage des matériaux non-ferreux. Toutefois, la maîtrise de la technologie des outils revêtus est difficile. En tant que système substrat-couche fine, l'outil devient un composite, apportant son lot de difficultés. Le chargement thermomécanique sur le revêtement est difficile à déterminer et les développements sur les revêtements nécessitent des données expérimentales qui sont longues et coûteuses à obtenir. En particulier, l'adhésion de la couche sur l'outil est un point crucial qu'il est difficile de quantifier aujourd'hui.Dans ce travail, nous montrons l'intérêt et le gain réalisé par l'emploi d'un tel revêtement en comparaison avec d'autres revêtements. Puis, l'état de contrainte du système carbure-diamant est étudié en détail au moyen de modélisations ainsi qu'à travers des mesures expérimentales. L'influence des différentes configurations de la géométrie et du procédé de dépôt de la couche sur les contraintes résiduelles thermiques est étudiée. Ces fortes contraintes résiduelles ont un impact direct sur l'adhésion, impact discuté et mesuré expérimentalement dans la seconde partie de notre travail. Afin d'étudier ces phénomènes, un montage a été conçu et réalisé. Les résultats obtenus sont détaillés et discutés. Le taux de restitution d'énergie critique de l'interface sera calculé et proposé en tant que critère d’adhésion dans la fin de ce travail / Coatings, and particularly Chemical Vapor Deposited (CVD) diamond coatings, are promising regarding hard to machine materials and some applications are already ready industrially. The excellent thermo-mechanical properties of diamond impose this solution to the machining of non-ferrous materials. However, the coated tools are difficult to understand. As a substrate-coating system, the tool is itself a composite material, bringing some difficulties. Edge preparation technologies are various: it is difficult to identify the optimal process. It has also to be noticed that the tool-piece interaction in machining operations is not completely understood yet, and that an intense research work is done to understand these phenomena. The thermo-mechanical loading on the coating is difficult to determine, and the developments on the coatings needs experimental data which are cost and time consuming.In this work, we will show the interest and improvement brought by such a coating in comparison to other coatings used in machining. Then, the stress state of the system carbide – coating is study by the mean of numerical and analytical models, as well as by the mean of experimental measurements.The influences of the different configurations of the geometry and of the deposition process on the residual stresses into the layer are studied. These high stresses have a direct impact on the adhesion of the layer, which will be discussed and measured experimentally into the second part of our work. To study the adhesion phenomena deeply, an experimental device has been designed. The obtained results are detailed and discussed. With these data, the Energy release rate of the interface is calculated and proposed as an adhesion criterion at the end of this work
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Évaluation des propriétés antibactériennes et antiadhésives d’un revêtement nanoparticulaire pour des applications biomédicalesFonseca, Sahra 13 December 2023 (has links)
Les biofilms sont responsables de plus de 75 % des infections microbiennes humaines entraînant un problème de santé publique important lorsqu’ils croissent sur des surfaces médicales synthétiques. Une stratégie novatrice pour lutter contre les infections est basée sur l’emploi de biomatériaux fonctionnels ou de revêtements polymériques aux propriétés antiadhésives présentant une activité antimicrobienne comme le "Medical Antibacterial Antiadhesive Coating" (MAAC) qui est composé en partie de nanoparticules de silice fonctionnalisées. Malgré les progrès récents dans le dépistage des agents infectieux et l’implémentation de mesures visant à améliorer la sécurité transfusionnelle dans les banques de sang, le risque de contamination des produits sanguins ne peut être réduit à zéro. L’objectif principal de ce projet de recherche visait à évaluer les performances antimicrobiennes et antiadhésives du revêtement MAAC appliqué à la surface de matériaux polymériques à usage médical Les objectifs secondaires touchaient la compréhension des mécanismes de fonctionnement, ainsi que l’évaluation de la cytotoxicité in vitro du revêtement MAAC. À la lumière des résultats obtenus, une adhérence bactérienne réduite a été observée pour des sections de PVC enduites de MAAC par rapport au contrôle. Le nombre de S. aureus adhéré au PVC-BTHC et PVC-DEHP a diminué d'environ 63 % et 99 % respectivement après 24 heures de contact en bouillon nutritif. Toujours en milieu nutritif, le MAAC appliqué en surface de matériaux polymériques a démontré une activité antibactérienne significative (≥ 1 log). Des performances plus modestes ont été observées en matrices complexes de culots globulaires ou de concentrés plaquettaires, qui semblent être associées principalement à la densité cellulaire et teneur élevée en protéines des matrices limitant les interactions entre le MAAC et les bactéries. La viabilité des cellules L929 en présence du MAAC a été supérieure à 90%. Le MAAC semble donc un bon candidat pour contribuer aux efforts de prévention des risques associés à la transfusion de produits contaminés.. / The biofilms are responsible for over 75% of human microbial infections causing a significant public health concern when grown on synthetic medical surfaces. An innovative strategy to fight against infections link to medical devices is based on the use of functional biomaterials or polymeric coatings with non-stick properties exhibiting antimicrobial activity such as “Medical Antibacterial Antiadhesive Coating” (MAAC) based on functionalized silica nanoparticles. Despite recent advances in the detection of infectious agents and the implementation of measures to improve transfusion safety in blood banks, the risk of contamination of blood products cannot be reduced to zero, which could fall below the detection limit currently in place. The main objective of this research project was to evaluate the antimicrobial and non-stick performance of the MAAC coating applied to the surface of polymeric materials for medical use. The secondary objectives concerned the understanding of the action mechanisms, as well as the evaluation of the in vitro cytotoxicity of the MAAC coating. In light of the results obtained, a reduced bacterial adhesion was observed for PVC sections coated with MAAC compared to the control. The number of S. aureus adhered to PVC-BTHC and PVC-DEHP decreased by approximately 63% and 99% respectively after 24 hours of contact in nutrient broth. Still in a nutrient medium, MAAC applied to polymeric materials demonstrated significant antibacterial activity (≥ 1 log). Reduce performances were observed in complex matrices of red blood cells or platelet concentrates, which seem to be associated mainly with cell density and high protein content of the matrices limiting the interactions between MAAC and bacteria. The viability of L929 cells in the presence of MAAC was greater than 90%. MAAC therefore appears to be a good candidate for contributing on efforts to prevent the risks associated with the transfusion of contaminated products.
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Évaluation de la biréfringence en ligne et modélisation du procédé de soufflage de gaine multicoucheGamache, Eric 04 November 2004 (has links) (PDF)
Notre objectif est de développer des outils permettant une meilleure compréhension du procédé de soufflage de gaines multicouches. Afin de mieux comprendre le procédé, une campagne expérimentale a été réalisée afin d¤identifier l¤effet des conditions opératoires sur l¤évolution du rayon, de la biréfringence et de la température de gaines monocouches et multicouches. Il a été possible de constater que l¤agencement des différentes couches affectait peu le gonflement et les contraintes à l¤intérieur du film. Un modèle thermomécanique permettant de décrire le soufflage de gaine multicouche a été développé. Par la suite une étude de sensibilité a été réalisée. Nous avons constaté que, dans certaines conditions, il était possible que les films multicouches gonflent plus rapidement que les films monocouches. Les résultats de calcul permettent de reproduire adéquatement l¤évolution du rayon, de la température et des contraintes survenant lors de la production de gaines monocouches et multicouches.
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Développement de la projection plasma de suspension de dépôts d'hydroxyapatite, d'oxyde de titane et de zircone yttriée et leur caractérisation mécanique / Development of suspension plasma spraying of hydroxyapatite, titanium oxide and yttria stabilized zirconia coatings and their mechanical characterizationLatka, Leszek 30 November 2012 (has links)
La projection par plasma de suspension d’hydroxyapatite, d’oxyde de titane et de zircone yttriée permettant d’obtenir des revêtements biocompatibles, des barrières thermiques ou encore des surfaces photo-catalytiques est étudiée. Les revêtements sont projetés à l’aide d’une torche plasma SG-100. La puissance électrique se situe entre 27 et 40 kW et les distances de projection entre 40 et 70 mm, selon le type de matériau projeté. La stabilité de la suspension est déterminée par des mesures de potentiels Zeta. Les propriétés mécaniques des revêtements d’hydroxyapatite après projection et après immersion dans un fluide physiologique sont comparées. Il en résulte que la dureté augmente avec la durée d’immersion. Pour les revêtements de titane, l’essai de rayure a confirmé la bonne adhérence et la bonne cohésion de ce type de revêtement. Nous avons également observé que les revêtements testés montrent de meilleures propriétés photo-catalytiques que les revêtements commerciaux Pilkington Active™ glass. L’étude des revêtements à base d’oxydes de zircone s’est focalisée sur les propriétés mécaniques et le transport thermique. L’indentation instrumentée confirme les très bonnes propriétés mécaniques de ces revêtements, jusque 3.5 GPa pour la dureté et jusque 130 GPa pour le module d’élasticité. Nous avons aussi observé que les valeurs de conductivité thermique des revêtements testés sont plus faibles que celles des revêtements projetés avec des méthodes conventionnelles.En conclusion, les revêtements obtenus par projection plasma présentent des propriétés qui les rendent utilisables dans de nombreuses applications. / The basics of thermal spraying were presented. Suspension plasma spraying method was described and also possible applications, as biocompatible coatings, thermal barrier or photo-catalytic surfaces were presented. Instrumented indentation test was characterized. In work hydroxyapatite, titanium dioxide, yttria stabilized zirconia and yttria with ceria stabilized zirconia were used. Set-up of plasma spray installation was presented. The stability of suspension was determined by zeta potential measurements. Coatings were sprayed with plasma torch SG-100. Electric power was in range from 27 to 40 kW and spray distance varying from 40 to 70 mm, depending on type of sprayed material.Mechanical properties of hydroxyapatite coatings as-sprayed, as well as soaked in simulated body fluid were tested. Influence of soaking time on coatings hardness was noted, which increases with increasing time of soaking. In case of titania coatings, mechanical and photo-catalytic properties were estimated. Scratch test confirmed high values of cohesion and adhesion. Tested coatings exhibit better photo-catalytic properties than commercial Pilkington Active™ glass. Investigation of coatings based on zirconium oxide concerned on mechanical and thermal transport properties. Instrumented indentation test confirmed very good mechanical properties, up to 3.5 GPa and up to 130 GPa for hardness and elastic modulus, respectively. Values of thermal conductivity of tested coatings were lower than coatings sprayed with conventional methods. Based on conducted studies was found that suspension plasma sprayed coatings exhibit properties, which made possible its application on different fields of technique.
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Revêtements hybrides architecturés élaborés par voie sol-gel pour la protection anticorrosion et anti-usure de l'acier DC04 / Architectured hybrid sol-gel coatings for corrosion and wear protection of DC04 carbon steelLavollée, Claire 23 November 2015 (has links)
Ces travaux de thèse portent sur le développement d'un revêtement multifonctionnel issu de la voie sol-gel pour la protection anticorrosion et anti-usure de pièces de pompes. Le matériau d'étude est un acier laminé non allié DC04, très sensible à la corrosion et de topographie irrégulière. Il a été démontré la faisabilité du développement d'un revêtement hybride architecturé nanocomposite, densifié en extrême surface et élaboré par voie sol-gel sur l'acier DC04. L'architecture est basée sur un gradient de concentration de couches hybrides non chargées et chargées de nanoparticules de zircone. La bicouche primaire, qui est non chargée et d'une épaisseur de 5 microns, est adhérente, couvrante, nivelante et présente de très bonnes propriétés anticorrosion, jusqu'à 1000 heures lors de l'immersion dans l'eau de ville à 60°C. L'introduction de nanoparticules de zircone dans le sol hybride permet d'obtenir une couche supérieure plus épaisse de l'ordre d'une dizaine de microns dont la surface a été densifiée par traitement laser. Les systèmes architecturés ont été caractérisés par une méthode innovante qui combine les tests d'usure Taber, les observations microstructurales et la spectroscopie d'impédance électrochimique. Des analyses spectroscopiques par RMN des noyaux 13C, 29Si et 27Al ont mis en évidence l'importance de contrôler les réactions de polymérisation inorganique et organique pour l'obtention de revêtements performants en anticorrosion. La modification de la structure de la matrice hybride organique- inorganique permettant l'insertion d'une plus grande quantité de cérium sans détériorer les propriétés anticorrosion du revêtement. / This thesis focuses on the development of a multifunctional sol-gel coating for corrosion and wear protection of pump parts. The studied material is a DC04 laminated carbon steel, very sensitive to corrosion and with an uneven topography. Feasibility of the development of an architectured hybrid coating, densified on the extreme surface and prepared by the sol-gel route on the DC04 steel has been demonstrated. The architecture is based on a gradient of concentration of zirconia nanoparticles imbedded in an aluminosilicated hybrid matrix. The resulting bilayered primer in the range 5-6 microns is adherent, covering, leveling and presents high-performance anticorrosion properties, up to 1000 hours when immersed in tap water at 60 ° C. The introduction of zirconia nanoparticles in the hybrid sol allows to obtain a thicker upper layer, in the range 8-10 microns, which surface has been densified by laser treatment for few nm in deep. Architectured systems were assessed by an innovative method which combines Taber wear tests, microstructural observations and analysis by electrochemical impedance spectroscopy. 13C, 29Si and 27Al NMR spectroscopies have highlighted the importance of controlling both the organic and inorganic polymerisation reactions to obtain efficient anticorrosion coatings. Moreover, these results demonstrate that the modification of the organic-inorganic hybrid matrix structure allows the introduction of a higher amount of cerium, as corrosion inhibitor, without damage for the anticorrosive properties of the coating.
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Elaboration, caractérisation et étude des propriétés de revêtements bioactifs à la surface d'implants dentairesPierre, Camille 30 October 2018 (has links) (PDF)
De nombreux traitements de surface (sablage, attaques acides…) ont été mis au point sur les implants dentaires afin de favoriser leur ostéointégration. Par ailleurs, depuis plusieurs années des revêtements à base de phosphates de calcium sont également développés dans le même but.L’objectif principal de la thèse est de mettre au point un procédé de revêtement à basse température afin de déposer à la surface de l’implant en titane une couche mince de phosphate de calcium, de structure et de composition analogue au minéral osseux en vue de favoriser l’ostéointégration. Il est aussi souhaité que ce revêtement présente des propriétés antibactériennes afin de lutter contre les infections post-opératoires. Dans un premier temps, un traitement de surface de l’implant en titane composé d’une étape de sablage et d’une attaque acide a été développé. Il permet d’obtenir une rugosité moyenne de surface comprise entre 1,4 et1,8 µm ainsi qu’une texture microporeuse et une mouillabilité de surface améliorée. Puis, les procédés de revêtement d’électrodéposition et d’immersions successives ont été étudiés. L’étapede centrifugation implémentée dans le procédé d’immersions successives s’est révélée cruciale et un revêtement d’environ 2 µm d’épaisseur composé d’apatite biomimétique a été obtenu. La composition et l’épaisseur du revêtement élaboré par électrodéposition est fortement influencée par la durée du dépôt. Ainsi une durée d’électrodéposition de 1 mn menée à un potentiel de -1,6V/ECS permet d’obtenir un revêtement d’environ 1,5 µm d’épaisseur composé d’une couche de phosphate octocalcique et de cristaux de brushite. Un test de vissage/dévissage dans une mâchoire artificielle a démontré la tenue mécanique des revêtements obtenus selon les deux procédés. Enfin, des ions antibactériens tels que l’argent, le cuivre ou le zinc ont été incorporésaux revêtements. Il a été démontré que des taux importants d’incorporation allant jusqu’à 40 %molaire par rapport au calcium peuvent être atteints pour le cuivre et le zinc. Des tests biologiques permettant d’évaluer l’effet de ces revêtements sur l’activité biologique de cellules mésenchymateuses humaines ainsi que sur la formation d’un biofilm (modèle de péri-implantite)en vue de la prévention des infections post-opératoires ont conduit à des résultats prometteurs pour le développement de tels revêtements bioactifs. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre du projet BIOACTISURF, soutenu par la Région Midi-Pyrénées, et réalisé en collaboration avec le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) ainsi qu’un partenaire industriel
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Mise au point et évaluation de nouveaux revêtements de stents pour application cardio-vasculaire / Design of a new stent for cardiovascular applicationDelattre, Cécilia 09 November 2015 (has links)
L’objectif de ce travail est d’évaluer la biocompatibilité d’un copolymère de Dextrane- Polybutylmethacrylate utilisé comme revêtement de stent métallique en Cobalt-Chrome. L’étude s’est déroulée en trois phase : 1/La production du polymère et la caractérisation physico-chimique, 2/L’évaluation in vitro et 3/L’évaluation in vivo dans plusieurs modèles. Dans un premier temps deux copolymères de concentrations distinctes ont été synthétisés et mis en forme pour les différentes expériences. Leur caractérisation par FTIR, mesure d’angle de contact et une première implantation in vivo évaluant la réaction à corps étranger a permis d’ensélectionner un : le Dex-PBMA. Aucune réaction inflammatoire chronique n’a été observée. Desépreuves dynamiques et une observation des stents recouverts au MEB ont permis de confirmer la présence et la tenue du film de Dex-PBMA sur les stents. Des tests in vitro ont montré une faible d’adhésion bactérienne et plaquettaire ainsi qu’une thrombogénicité modérée. Un dispositif sous flux ex vivo et l’utilisation d’une molécule modèle - le Tacrolimus – ont montré la faisabilité d’utiliser le Dex-PBMA comme plateforme de libération de substances. In vitro, l’adhésion et la prolifération des progéniteurs endothéliaux ainsi que des cellules souches mésenchymateuses étaient faibles mais aucun effet toxique n’a été noté. Finalement les stents recouverts de Dex-PBMA ont été implantés in vivo dans un modèle d’aorte saine de rat puis dans un modèle de resténose chez le lapin. Chez le rat, après 30 jours, une hyperplasie limitée, l’absence de macrophage et une réendothélialisation des mailles ont été observées. Les premières implantations chez le lapin ont confirmé ces tendances mais l’étude doit être élargie afin d’en tirer une conclusion plus fiable. En conclusion, ces données démontrent que le Dex-PBMA est un matériau intéressant pour le revêtement de stent. / The purpose of this work was to study the biocompatibility of a dextran-graft-polybutylmethacrylate copolymer coated on cobalt chromium metallic stent. This study was divided in 3 parts: 1/the production of the copolymer and its physico-chemical characterization; 2/ its in vitro evaluation and 3/ its in vivo evaluation in several models. In the first step, 2 copolymers with different concentrations were synthetized and shaped for the following experiments. Their FTIR examination, contact angle measurement and a first in vivo implantation to evaluate foreign body reaction lead to the selection of one copolymer: the Dex-PBMA. No chronicle inflammatory reaction was noticed. Dynamic tests and SEM observations of coated stents confirmed the presence and the resistance of the Dex-PBMA coating. In vitro tests showed both low bacterial and platelet adhesions and a moderate thrombogenicity. An ex vivo test under flow with a model molecule – the Tacrolimus – showed the ability of Dex-PBMA to deliver drug. In vitro, the human endothelial progenitors and mesenchymal stem cells adhesion and proliferation were low but didn’t reveal any toxic effect. Finally Dex-PBMA coated stent were implanted in vivo in a healthy rat aorta model of stenting then in a rabbit model of restenosis. In rat, the intimal hyperplasia was moderate and an endothelium was present 30 days after stent implantation. First rabbit implantation confirmed these trends nevertheless this study must be extended to obtain significant results. In conclusion, these data demonstrate that Dex-PBMA is an interesting material for stent coating.
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