Formulaire de dépôt des sujets de thèse de l’Ecole Doctorale sdlm

Direction de la Recherche et de l’Innovation

Appel à projets - Année 2018 Contrats doctoraux «Ordinaires»

ECOLE DOCTORALE : 3M
Unité de recherche d’accueil

Unité de Recherche : UMR 6226 Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR)

Equipe : Chimie-Métallurgie

Contrat doctoral INSA Rennes acquis

Encadrement

Directeur de thèse : Thierry Gloriant Unité : ISCR 6226

Établissement: INSA Rennes

HDR :  oui  non

Mail : [e-mail] / Tél. : [phone]

Co-directeur de thèse : Doina Gordin Unité : ISCR 6226

Établissement : INSA Rennes

HDR :  oui  non

Mail : [e-mail] / Tél. : [phone]

Co-directeur de thèse : Philippe Castany Unité : ISCR 6226

Établissement: INSA Rennes

HDR :  oui  non

Mail : [e-mail] / Tél. : [phone]

Sujet de thèse

Titre : Implants et dispositifs médicaux élaborés à partir de nouveaux alliages de titane biocompatibles

Mots clés : Alliages de titane, dispositifs médicaux, caractérisation microstructurales, essais mécaniques, biocompatibilité

Description :

De nouveaux alliages à base de titane biocompatibles sont actuellement développés par l’équipe Chimie-Métallurgie de l’ISCR. Ils ont vocation à remplacer les alliages actuellement utilisés dans le secteur biomédical qui contiennent des éléments réputés non biocompatibles donc certains peuvent provoquer des réactions inflammatoires importantes.

Dans le cadre de ce travail de thèse, et sur la base des moyens performants dont dispose le laboratoire concernant l’élaboration par fusion d’alliages innovants, il s’agira de développer de nouveaux alliages de titane biocompatibles, instables mécaniquement et uniquement constitués d’éléments parfaitement biocompatibles. En optimisant les compositions, il est possible d’obtenir des alliages à très bas module, ce qui est intéressant pour les applications de types prothèses de hanche ou implants dentaires de manière à accroître leurs durées de vie en service. D’autre part, il est également possible d’obtenir un comportement superélastique ou à mémoire de forme grâce au caractère métastable des alliages qui autorise une transformation martensitique sous l’effet d’une contrainte. Cette propriété est particulièrement appréciée pour la fabrication d’agrafes orthopédiques et de stents endovasculaires par exemple. Dans un premier temps, il s’agira d’optimiser les microstructures de manière à les ajuster aux conditions d'utilisations. Dans un second temps, il sera réalisé des prototypes de dispositifs médicaux avec ces alliages en collaboration avec des partenaires industriels spécialisés dans la fabrication de dispositifs médicaux. Sur ces prototypes, des tests mécaniques de qualification seront réalisés afin d’évaluer le module d’élasticité, la résistance à la rupture et la superélasticité par des essais cyclés. De même, des études de durabilité en fatigue seront réalisés sur les prototypes avec comme objectif de dépasser la durée de vie des dispositifs actuellement commercialisés. Des tests d’évaluation de la biocompatibilité des dispositifs seront également effectués dans le cadre de cette thèse. Ils seront menés sur des cellules ostéoblastiques et endothéliales en collaboration avec nos partenaires biologistes.