Polymères et Santé

Connaître et savoir utiliser les différents polymères utilisés dans les dispositifs médicaux

Ce module pluridisciplinaire « polymères et santé » a pour objectif de former les élèves-ingénieurs de 2^ème année de Mines Nancy à l'étude des matériaux polymères, plus particulièrement biosourcés et biocompatibles, et leurs utilisation dans les dispositifs médicaux, avec une approche à la fois physique, chimique et biologique.

Après une présentation générale des différents polymères conventionnels, ce cours apportera des connaissances fondamentales sur la structure, la microstructure, les propriétés physiques et chimiques, la mise en œuvre et les applications des « nouveaux » polymères synthétiques, naturels et/ou biosourcés, disponibles et en pleine croissance, utilisables dans le domaine de la santé. Une présentation des dernières avancées dans ce domaine sera donnée en fonction du domaine d’application.

Les étudiants seront ainsi formés aux choix des polymères, à leurs synthèses ou modifications, à leurs utilisations ou associations afin de façonner des structures et des microstructures, de développer, des dispositifs médicaux « simples » en respectant les contraintes liées au monde de la santé.

Les étudiants seront sensibilisés aux problématiques de cycle de vie des biomatériaux et leurs interactions avec des tissus biologiques.

Ce cours est fondamental dans le cursus des étudiants, qui souhaitent approfondir ou continuer leur formation dans le domaine biomédical.

OBJECTIFS du Module

de connaître les principaux biomatériaux et a fortiori les polymères couramment utilisés et leurs applications (en santé)

de connaître la structure, les propriétés, les avantages et inconvénients des différentes classes de biopolymères vs biomatériaux

de choisir le(s) biopolymère(x) adapté(s) d’un point de vue fonctionnalité, biocompatibilité et normatif en vue de leur(s) utilisation(s) dans un dispositif médical destiné à être en contact avec les tissus biologiques.

de connaître les principaux modes de mise en œuvre de ces matériaux avec des approches à différentes échelles : macro, micro et nano.

Thèmes abordés:

Concepts

Biomatériaux naturels et synthétiques, biopolymères, biocompatibilité, dispositif médical, biomimétisme.

Domaines d'application

Implantologie, chirurgie, diagnostic, vectorisation, imagerie, ciblage.

Impact économique

Par domaine médical, type d'intervention, classe de matériaux.

Développement des biomatériaux

De l'idée à la réalisation : Un processus pluridisciplinaire.

Mise en œuvre.

Macro, micro, nano :  3D printing, electrospinning, électrospraying …

Modes de stérilisation.

Evaluation

Petits travaux  de TD qui constitueront in fine un DOSSSIER « Dispositif médical », dossier qui sera présenté durant le module.

+ Participation

+ «Rapport de synthèse» sur une question/un thème d’actualité (binôme)

+ Examen final

Références

Polycopiés d’articles de référence.

Documents de la bibliothèque à sélectionner en autonomie

les principaux biomatériaux et a fortiori les polymères couramment utilisés et leurs applications (en santé)

la structure, les propriétés, les avantages et inconvénients des différentes classes de biopolymères vs biomatériaux

les principaux modes de mise en œuvre de ces matériaux avec des approches à différentes échelles : macro, micro et nano.

les principes théoriques étudiés en cours et associés aux nouvelles fonctions

des courbes expérimentales et des observations du vivant

des documents scientifiques et techniques concernant l'élaboration et les propriétés de ces matériaux

la biofonctionnalité, la biocompatibilité des biomatériaux d'un dispositif médical