Micro/Nano ingénierie pour le contrôle de la croissance de cellules neuronales et l'élaboration d'une bioprothèse cérébrale à base de cellules souches organisées

Brain pathologies are often characterized by cell population losses. One promising therapeutic approach consists in using bioactive biomaterials, combining a cellular graft and biopolymers, acting as scaffold to build new tissues in vitro, which will then be implanted in vivo. In this thesis, we develop a brain bioprosthesis that combines the regenerative role of adult human neural stem cells with the control of cells behavior by microtopography and carbon nanotubes. The first part is dedicated to in vitro experiments that focus on the interactions between various neuronal cell types and topographical cues. We show that topographical patterns generated on a non-cytotoxic polymer (PDMS) strongly influence the development of neuronal networks. We also demonstrate that carbon nanotube thin layers constitute a favorable substrate to culture various types of neuronal cells. We then propose an explanation to further understand the role of carbon nanotubes on neuronal cell growth. The second part is dedicated to the elaboration of a brain bioprosthesis for the rat. The objective of this bioprosthesis is to reconstruct a lost brain tissue located in the primary motor zone of the cortex, which is responsible for the motricity. Brain bioprosthesis development considers all requirements related to stem cell culture and neurosurgery. It is made of microstructured PDMS and incorporates adult stem cells predifferentiated in vitro into neurons and astrocytes. Our first results obtained in vivo show a partial functional recovery of rats after the implantation of the bioprosthesis in the region of an induced brain lesion.

Data and Resources

Additional Info

Field Value
Source https://theses.hal.science/tel-00766823
Author Béduer, Amélie
Maintainer CCSD
Last Updated May 30, 2026, 08:30 (UTC)
Created May 30, 2026, 08:30 (UTC)
Identifier tel-00766823
Language fr
Rights https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/
contributor Équipe NanoBioSystèmes (LAAS-NBS) ; Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)
creator Béduer, Amélie
date 2012-09-28T00:00:00
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metadata_modified 2025-10-22T00:00:00
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