Applications of freeze casting in biomaterials fabrication and cell cryopreservation
Applications du freeze casting dans la fabrication de biomatériaux et la cryoconservation de cellules
Résumé
In order to achieve successful tissue engineering, biomaterials need to possess some essential properties such as porosity, mechanical strength, biocompatibility and immune acceptance. Freeze casting has been proved as a good approach for making porous scaffolds due to its high processing biocompatibility and the resultant high porosity (Chapter 1). In Chapter 2, we applied freeze casting to reverse engineer silk matrix with separated silk fibroin and silk sericin in order to obtain antibacterial dermal patches. Freeze casting also enables encapsulation (or cryopreservation) of cells and tissues. In Chapter 3, a combination of directional freezing under confocal microscope and differential scanning calorimetry analysis were performed to reveal surrounding environment of Saccharomyces cerevisiae during freezing and in situ interactions between cells and freezing front. This technique was also proved useful for red blood cell cryopreservation in presence of albumin (Chapter 4). In conclusion, freeze casting/directional freezing enabled antibacterial matrix fabrication and also cryopreservation of yeast and red blood cells.
En ingénierie tissulaire, les biomatériaux doivent posséder certaines propriétés essentielles telles que la porosité, la résistance mécanique, la biocompatibilité et l'acceptation immunitaire. Le freeze-casting s'est avéré être une bonne approche pour la fabrication d’échafaudages poreux en raison de sa biocompatibilité et de la grande porosité qui en résulte (Chapitre 1). Dans le Chapitre 2, nous avons appliqué la technique de freeze-casting à la matrice de soie par ingénierie inverse avec du fibroine de soie et du sericine de soie séparés afin d'obtenir des patchs dermiques antibactériens. Le freeze-casting permet également l'encapsulation (ou la cryopréservation) des cellules et des tissus. Dans Chapitre 3, une combinaison de congélation directionnelle sous microscope confocal et d'analyse calorimétrique différentielle à balayage a été réalisée pour révéler l’environnement les levures Saccharomyces cerevisiae pendant la congélation et les interactions in situ entre les cellules et le front de congélation. Cette technique a ensuite été appliquée à la cryoprotection des globules rouges en présence de sérum d’albumine bovine (Chapitre 4). En conclusion, le freeze casting en présence de polymères biocompatibles a été appliqué avec succès pour l’élaboration de biomatériaux antimicrobiens et pour la cryopréservation de levures et des globules rouges.
Origine : Version validée par le jury (STAR)