Thèse Optimisation et Validation de Revêtements Bioactifs pour Implants Métalliques de l'Ingénierie de Surface à l'Évaluation dans un Modèle 3D Biomimétique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : CY Cergy Paris Université École doctorale : ED SI - Sciences et Ingénierie Laboratoire de recherche : ERRMECe - Equipe de recherche sur les relations matrice extracellulaire-cellules Direction de la thèse : Adeline GAND Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-22T23:59:59 Cette thèse s'inscrit dans la continuité et le développement du projet ANR PRCE BioImTiTis, qui vise à développer des revêtements bioactifs bifonctionnels afin d'améliorer leur biointégration et la durabilité à long terme d'implants dentaires. Un enjeu majeur est la prévention de la périimplantite, infection liée à un défaut de scellement entre les tissus mous et l'implant. Le développement de revêtements capables à la fois de favoriser l'adhésion cellulaire tout en prévenant la colonisation bactérienne constitue donc un défi. Des premiers résultats nous ont permis d'identifier un cocktail de molécules pouvant être déposées sur des surfaces de Ti par la technique Layer-by-Layer via deux stratégies de dépôt : dip coating et spray-coating. Si les premiers résultats nous ont permis de démontrer que ces revêtements présentaient une activité antimicrobienne prometteuse, leurs propriétés proadhésives doivent encore être optimisées.

Objectifs de la thèse

L'objectif de cette thèse est d'optimiser et valider d'un point du vue biologique des revêtements bioactifs multifonctionnelles pour la fonctionnalisation d'implants dentaires en Titane, en combinant ingénierie de surface et modèles biologiques avancés.

Le projet s'articule autour de trois axes principaux :

1- Optimisation des revêtements
Le doctorant sera amené à concevoir de nouvelles architectures visant à améliorer les interactions cellule-matériau, tout en conservant les propriétés antibactériennes. Cette étape comprendra une caractérisation physico-chimique approfondie des films (ATR-FTIR, AFM, SEM, microscopie confocale...), ainsi que l'étude de leur stabilité et de leurs propriétés mécaniques. Les performances biologiques seront évaluées vis-à-vis de cellules eucaryotes (fibroblastes gingivaux, pré-ostéoblastes) et bactériennes, en conditions de mono- et co-culture.
Ces travaux seront réalisés au laboratoire ERRMECe

2- Développement et optimisation d'un modèle 3D biomimétique
Le doctorant sera impliqué dans le développement et l'optimisation d'un modèle in vitro tridimensionnel biomimétique de l'interface implant-tissu mou. Ce modèle, en cours de développement au laboratoire BioTis, repose sur la combinaison d'approches d'ingénierie tissulaire et d'impression 3D. Le doctorant participera activement à sa mise en oeuvre et à son amélioration, dans le cadre de séjours réguliers à Bordeaux, en interaction étroite avec les équipes partenaires.

Ces travaux seront réalisés au laboratoires ERRMEce et BIOTIS

3- Validation des revêtements optimisés dans le modèle 3D
Il s'agira d'évaluer de manière intégrée les performances des revêtements en termes de biointégration, de réponse cellulaire, dans un environnement plus proche des conditions physiologiques. Cette approche permettra de mieux comprendre les mécanismes d'interaction à l'interface et de prédire le comportement des implants in vivo, tout en contribuant à réduire le recours aux modèles animaux.

Ces travaux seront réalisés au laboratoire BIOTIS

Cette thèse s'inscrit dans la continuité et le développement du projet ANR PRCE BioImTiTis, qui vise à développer des revêtements bioactifs bifonctionnels afin d'améliorer leur biointégration et la durabilité à long terme d'implants dentaires. Un enjeu majeur est la prévention de la périimplantite, infection liée à un défaut de scellement entre les tissus mous et l'implant. Le développement de revêtements capables à la fois de favoriser l'adhésion cellulaire tout en prévenant la colonisation bactérienne constitue donc un défi. Des premiers résultats nous ont permis d'identifier un cocktail de molécules pouvant être déposées sur des surfaces de Ti par la technique Layer-by-Layer via deux stratégies de dépôt : dip coating et spray-coating. Si les premiers résultats nous ont permis de démontrer que ces revêtements présentaient une activité antimicrobienne prometteuse, leurs propriétés proadhésives doivent encore être optimisées. L'objectif de cette thèse est d'optimiser et valider d'un point du vue biologique des revêtements bioactifs multifonctionnelles pour la fonctionnalisation d'implants dentaires en Titane, en combinant ingénierie de surface et modèles biologiques avancés. Caractérisations physico-chimiques
Microscopie
Culture cellulaire
Impression 3D

- Master ou niveau équivalent (Bac +5) en biotechnologies, bioingénierie, science des biomatériaux
- Compétences en biologie cellulaire, biochimie et physico-chimie des matériaux
- Des connaissances en chimie des polymères et microbiologie seraient un plus
- Bon niveau en anglais (oral et écrit)
- Autonomie, rigueur, curiosité scientifique, capacité à travailler dans un contexte interdisciplinaire et collaboratif