References of "Ozhukil Kollath, Vinayaraj"
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Peer Reviewed
See detailAtmospheric Pressure Plasma as an Activation Step for Improving Protein Adsorption on Hydroxyapatite Powder
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg; Put, Sofie; Mullens, Steven et al

in Plasma Processes and Polymers (2015)

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See detailStudies on Calcium Phosphate Powder as Protein Carrier for Oral Vaccination and Biocompatible Coatings for Bone Implants
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg

Doctoral thesis (2013)

Depuis quelques années, la recherche portant sur l’administration ciblée de nouvelles formes galéniques solides a trouvé un nouvel essor et ne cesse de progresser. Dans ces formulations, très souvent, le ... [more ▼]

Depuis quelques années, la recherche portant sur l’administration ciblée de nouvelles formes galéniques solides a trouvé un nouvel essor et ne cesse de progresser. Dans ces formulations, très souvent, le principe actif est associé à un agent de transport : l’excipient. Cette approche est notamment employée dans le cas de l’insuline, de bon nombre d’antibiotiques, de facteurs de croissance développés sur des ciments utilisés en ingénierie tissulaire osseuse, d’acide nucléique ou de médicaments encapsulés dans des nanoparticules utilisés pour le traitement des cancers. Les avantages de tels systèmes sont une meilleure biocompatibilité, une plus grande biodisponibilité et une résorption plus importante. La recherche d’un agent de délivrance optimal a ainsi conduit à développer de nouvelles voies de synthèse reposant essentiellement sur l’optimisation des propriétés architecturales et de surface du matériau. La première partie de ce travail consiste à développer un nouvel agent de transport de protéines destiné à la vaccination orale. Cet agent est construit à partir de phosphate de calcium (hydroxyapatite). L’albumine bovine est employée comme protéine de référence. Elle permet de mesurer la capacité de charge des particules de phosphate de calcium. Le chapitre 2 donne un aperçu général des principes de vaccination orale et du type de matériaux transporteurs utilisés. Les chapitres 3 à 6 présentent les résultats des quatre stratégies utilisées dans cette étude pour préparer le phosphate de calcium. Une caractérisation complète de la surface des poudres sera réalisée de manière à mieux comprendre le mécanisme d’adsorption qui prend naissance entre la protéine et le phosphate de calcium. Le chapitre 3 montre le potentiel d’une méthode de préparation classique de poudres (traitement ultrasonique des suspensions et/ou broyage mécanique des poudres). Elle a pour objet de modifier les caractéristiques de surface des poudres commerciales. Une augmentation de l’intensité du broyage permet de diminuer la taille des particules en dessous du micron. L’augmentation de la surface spécifique des poudres qui en résulte conduit à une augmentation de la quantité de protéine adsorbée par unité de surface. Des tests préliminaires in vitro ont démontré la possibilité d’intégrer des microparticules de phosphate de calcium chargées en protéine dans des cellules dendritiques sans observer d’effet toxique notoire. L’importance que revêt la chimie de surface de l’agent de transport dans le mécanisme d’adsorption des protéines est prouvée au travers de la fonctionnalisation de la surface des particules. Le chapitre 4 présente l’utilisation d’acides aminés (ou de dérivés) comme molécules attractives dans l’optique d’améliorer l’adsorption des protéines à la surface des particules d'hydroxyapatite. Intensifier les interactions électrostatiques entre la protéine et la surface des poudres en les fonctionnalisant avec de la lysine ou de l’arginine conduit à une augmentation de la quantité de protéines adsorbées (jusqu'à 66% en plus par rapport à la poudre d’hydroxyapatite non fonctionnalisée). Le type d’interaction observé entre la molécule attractive et la surface des poudres a été déterminé par RMN. Un processus d’échange rapide se produit à la surface des poudres d’hydroxyapatite. Les mêmes expériences ont été réalisées avec de la dihydroxyphényl alanine et de la dopamine. Cette dernière conduit à une augmentation significative de la quantité de protéine adsorbée en raison de la formation d’un lien covalent.Les poudres ont également été traitées par Plasma Atmosphérique. Les résultats obtenus sont présentés au chapitre 5. L’influence du design du réacteur et de la nature de l’atmosphère gazeuse sur la chimie de surface des poudres d’hydroxyapatite a été étudiée. Bien que l’identification des groupes fonctionnels de surface suite au traitement par Plasma Atmosphérique n'a pas été possible, on constate néanmoins une augmentation jusqu’à 39% de la quantité de protéines adsorbées en surface des particules traitées. Une optimisation du procédé est néanmoins à envisager et des analyses plus poussées complémentaires devront être réalisées afin d'identifier la nature de la surface des poudres traitées. Au chapitre 6, la stratégie envisagée consiste à synthétiser les poudres d’hydroxyapatite par co-précipitation. Les poudres obtenues sont de dimensions nanométriques et présentent les quantités de protéines adsorbées les plus élevées reportées jusqu’à présent dans ce travail. La co-précipitation permet de contrôler la taille des particules, leur degré de pureté et le taux de cristallinité. La deuxième partie de la thèse envisage la formation d'un dépôt électrophorétique de particules d’hydroxyapatite sur des implants métalliques utilisés en réparation osseuse. La présence d’hydroxyapatite en surface de l’implant permet une meilleure et plus rapide ostéointégration et offre également la possibilité de délivrer des substances biologiquement actives telles que des antibiotiques ou des facteurs de croissance. Le chapitre 7 décrit l’influence du solvant, de la durée du dépôt électrophorétique ainsi que la nature et l’intensité du champ électrique appliqué sur la microstructure du dépôt. L’éthanol et le butanol ont été utilisés comme solvant de manière à accroître, d’une part, la stabilité de la suspension et, d’autre part, afin d’éviter la formation de pores dans le film déposé suite à l’éventuelle électrolyse de l’eau. Les films obtenus présentent, pour la plupart, des fractures. Le film le moins "craquelé" a été obtenu par déposition électrophorétique dans du butanol en courant alternatif. Le chapitre 8 évalue enfin le taux de pénétration et l’épaisseur du revêtement d’hydroxyapatite à l’intérieur d’un implant tridimensionnel d’architecture poreuse. On remarque une diminution de l’épaisseur du revêtement d’hydroxyapatite au fur et à mesure que l’on pénètre dans la structure 3D de l’implant. En fonction de la taille des pores de l’implant, le dépôt peut atteindre 400 microns (pour des pores de l’ordre de 0,4mm) jusqu’à 1400 microns (pour des pores atteignant 0,9mm). Des études comparatives ont été réalisées avec de l’hydroxyapatite recouverte d’alginine. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailAC vs. DC electrophoretic deposition of hydroxyapatite on titanium
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg; Chen, Qiang; Closset, Raphaël ULg et al

in Journal of the European Ceramic Society (2013), 33(13-14), 27152721

In this study, electrophoretic deposition (EPD) of hydroxyapatite (HA) powder on titanium plate was performed using butanol as solvent under direct current (DC) and alternating current (AC) fields. The ... [more ▼]

In this study, electrophoretic deposition (EPD) of hydroxyapatite (HA) powder on titanium plate was performed using butanol as solvent under direct current (DC) and alternating current (AC) fields. The zeta potential of the suspensions was measured to define their stability and the charge on the particles. Coating thickness was varied by adjusting the voltage and time of deposition. Surface morphology and cross section thickness were studied using scanning electron microscopy and image analysis software. Surface crack density was calculated from the micrographs. The results showed that the samples of similar thickness have higher grain density when coated using AC as compared to DC EPD. This facile but novel test proves the capability of AC-EPD to attain denser and uniform HA coatings from non-aqueous medium. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailSystematic processing of β – tricalcium phosphate for efficient protein loading and in vitro analysis of antigen uptake
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg; De Geest, Bruno; Mullens, Steven et al

in Advanced Engineering Materials (2013), 15(4), 295-301

Microparticulate calcium phosphate (CaP) powders are promising drug carriers because of their biocompatibility and degradability under physiological conditions. The adsorption capability of CaP ... [more ▼]

Microparticulate calcium phosphate (CaP) powders are promising drug carriers because of their biocompatibility and degradability under physiological conditions. The adsorption capability of CaP microparticles makes them interesting candidates, within the inorganic carrier materials, for delivering protein antigens to professional antigen presenting cells (APC) for vaccination purpose. However, in order to bind and deliver a sufficient amount of protein, the challenge is to effectively increase the binding capacity of this material. In this study, b-tricalcium phosphate (b-TCP) powder is engineered to obtain microparticles with increased protein loading, using bovine serum albumin as a model antigen. The decrease in particle size and increase in specific surface area of carrier is shown to strongly affect protein adsorption. Finally, we demonstrate that the processed b-TCP is capable of delivering its protein payload in vitro to dendritic cells, which are professional APCs and the target cell population for microparticulate vaccines. [less ▲]

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See detailREVIEW: CONCERNS OF FORCE SPECTROSCOPY USING ATOMIC FORCE MICROSCOPY
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg; Vinck, Evi; Karl, Traina et al

Report (2012)

Atomic force microscopy (AFM) and its various applications helped many industries for characterisation of materials. One of such field is the biomaterial research where biocompatibility of implant ... [more ▼]

Atomic force microscopy (AFM) and its various applications helped many industries for characterisation of materials. One of such field is the biomaterial research where biocompatibility of implant materials is the main question. Force spectroscopy, one of the AFM technique helps to find the interaction between individual molecules in a non-destructive manner and hence helps to find the biocompatibility. Through this report, we try to review the principles and major concerns of force spectroscopy method of AFM. [less ▲]

Detailed reference viewed: 73 (7 ULg)
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See detailMaterial Aspects of Bone Tissue Engineering
Ozhukil Kollath, Vinayaraj ULg; Cloots, Rudi ULg

Diverse speeche and writing (2012)

Bone tissue engineering is a highly studied topic in material science in the recent decades. Basic principles of chemistry and biology along with advanced material science techniques should be used in ... [more ▼]

Bone tissue engineering is a highly studied topic in material science in the recent decades. Basic principles of chemistry and biology along with advanced material science techniques should be used in order to elucidate the parameters which may influence the bone tissue growth on artificial implants. Progress has been made to an advanced level but still there is room for improvements. Especially in case of large bone defects, finding a ‘universal’ replacement implant is difficult. Patient specific data have to be taken in to account to get a good osteointegration. Metal and ceramic implants are commonly tested in case of large bone defects, but a good mimic of natural bone is hard due to various reasons. However fine tuning these materials and combination of these materials are finding good results. Addition of polymer materials in such implants is a recent effective attempt. Different combinations of these materials along with functionalisation using bioactive molecules make the bone tissue engineering nearly perfect. This presentation will discuss about the recent trends in the materials used in bone tissue engineering. [less ▲]

Detailed reference viewed: 43 (3 ULg)