Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Application biomédicale

Equipe projet

Claire ROBINSON

Yi-Mei LIU

Thibault BONNEFIS

Sean BAILLY

Mathieu SCHOEFFTER

Tuteur du projet : M. MEYRUEIS

Client : Mme PICART

Chercheur associé : Mme GRZYMALA

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 2/27

INTRODUCTION

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Description du projet :

Contexte : non-rejet de matériaux synthétiques

Méthode : modification de la surface de biomatériaux

But : obtenir une surface favorisant l’adhésion cellulaire

État du projet :

Organisation

Avancement du projet

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SOMMAIRE

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

1.Position du problème

2.Administration du projet

3.Expériences

4.Résultats

Problème posé

Cahier des charges

Solutions techniques

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Problème posé

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Comportement des cellules : agglutinement

organisation

Utilisation d’un film

matériaux biocompatibles

Travaux antérieurs

recherches de Gaël Bonani

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Le cahier des charges

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Caractéristiques :

- Biomatériaux

- Transparence et homogénéité du support

- Régularité optimale du réseau

Echéance :

Rapport le 03 mai 2004

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Solutions techniques

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Définition des produits :

Supports holographiques à base de biomatériaux

Support en verre

Dépôt d’un mélange

Exposition

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 7/27

SOMMAIRE

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

1.Position du problème

2.Administration du projet

3.Expériences

4.Résultats

Équipe

Planning

Budget

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Organisation interne de l’équipe

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Chef de projet : Claire ROBINSON

Responsable de communication : Yi-Mei LIU

Responsable technique : Sean BAILLY

Responsable financier : Thibault BONNEFIS

Responsable informatique : Mathieu SCHOEFFTER

Support informatique : http://www.yeufteu.fr.st

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Planning

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Visites des laboratoires

Études bibliographiques

Reprise des travaux existants

Méthodologie

Rédaction du rapport

Expérimentations

Présentation finale

10/03 11/03 12/03 01/04 02/04 03/04 04/04 05/04

R2

R3

R4 R5

rapport

ExplorationFinalisation

Phase principale

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Budget investissement fictif

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Matériel Prix HT Prix TTC

Laser 9.6 K€ 12 K€

Microscope 120.6 K€ 150 K€

Banc optique 24.1 K€ 30 K€

Purificateur 12K€ 15K€

Autres matériels 4K€ 5K€

TOTAL 170,3K€ 203,3K€

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Bilan financier du projet

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Prix HT Prix TTC

Amortissement 17,03K€ 20,33K€

Salaires 70K€ #

Achat matières premières

1730€ 2080€

Consommables 800€ 1K€

Téléphone/Internet 1080€ 1290€

Charges de structure 1000€ 1196€

TOTAL 91,6K€ 109,4K€

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 12/27

SOMMAIRE

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

1.Position du problème

2.Administration du projet

3.Expériences

4.Résultats

Procédé

Expérimentations

Difficultés

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 13/27

Procédé (1/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Plaque de verre vierge

Dépôt

Séchage

Plaque de verre + couche

LASERSupport

holographique

Première étape

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 14/27

Procédé (2/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Obtention des interférences

Laser Filtrage spatial

Lentille convergente

SéparatricePlaque

+

film

Miroir

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 15/27

Procédé (3/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Support holographique

Révélation

Séchage

Plaque à étudier

Mesures

Résultats

Deuxième étape

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 16/27

Procédé (4/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Mesure intensité transmise

Laser Filtrage spatial

Lentille convergentePlaque

+

film

Capteur

Objectif microscopique

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Procédé (5/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Détermination de l’angle de mesure

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 18/27

Procédé (6/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Mesure intensité diffractée

Laser Filtrage spatial

Lentille convergentePlaque

+

film

CapteurObjectif microscopique

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 19/27

Procédé (7/7)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Observation au microscope à force atomique

OrdinateurLaser

Film

Cantilever

Avec pointe en silice

Tube piezoélectrique

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Expérimentations

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Produits utilisés : hyaluronane, chitosan, gélatine

Paramètres étudiés : - rapport des mélanges

- pH

- énergies d’exposition

- intensité diffractée

- solution de développement

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 21/27

Difficultés

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Nombre important de paramètres à prendre en compte

Difficulté de faire une synthèse

Incertitude sur les mesures

Détérioration des hologrammes avec le temps

Solutions :

Limiter les paramètres

Limiter les manipulations des hologrammes

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 22/27

SOMMAIRE

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

1.Position du problème

2.Administration du projet

3.Expériences

4.Résultats

Synthèse

Prototype

trucs à faire

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 23/27

Synthèse

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Pas de réseau :

HA seul ou Chitosan seul

Energie optimale : 300 mJ

Réseau régulier pour Chitosan/gélatine

Prototype

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Prototype (1/2)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 25/27

Prototype (2/2)

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 26/27

Trucs à faire

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Hypothèses à vérifier

Relation entre intensité diffractée et profondeur du réseau

Relation entre agrégats et variation d’intensité diffractée

Étudier les nouvelles plaques

Synthèse globale du projet

05/04/04 Projet n°20 – Présentation R5 27/27

Conclusion

Micro-structuration de matériaux biologiques par holographie

Obtention d’un prototype

Travail d’équipe

Perspectives

Affiner les résultats

Vérifier la compatibilité avec le corps humain