La dégénérescence du disque intervertébral est une pathologie irréversible entraînant des maux de dos intenses. Les disques intervertébraux sont composés de trois parties : le Nucleus Pulposus (NP) situé au centre, entouré par l’Annulus Fibrosus (AF) et deux plateaux cartilagineux de part et d’autre. La dégénérescence du disque est caractérisée par une baisse d’hydratation du NP qui devient fibreux et ne joue plus son rôle d’absorbeur de chocs. Les forces exercées par le NP sur l’AF vont le rompre provoquant l’écoulement du NP ce qui génère une hernie discale. De nombreux traitements ont été développés mais ils ne permettent pas de freiner la dégénérescence du disque. Ceci est dû en partie à une méconnaissance de la maladie. La plupart des modèles animaux sont quadrupèdes et ne reproduisent pas les caractéristiques de la pathologie humaine. C’est pourquoi il est essentiel de développer de nouveaux modèles in vitro utilisant des cellules humaines. De plus, des biomatériaux à bases de polymères naturels semblent être les plus adéquats pour le développement de tels modèles car ils sont le support naturel des cellules. Ce projet de thèse a eu pour but de développer un nouveau modèle d’Annulus Fibrosus. Pour cela, deux biopolymères présents dans le tissu natif ont été sélectionnés : l’acide hyaluronique qui apporte l’hydratation au disque et le collagène qui sert de support aux cellules. Dans un premier temps, une encre imprimable reproduisant la matrice extracellulaire de l’AF a été développée. Pour cela, une étude physicochimique a été effectuée sur les interactions collagène I/acide hyaluronique (HA). Lorsqu’ils sont mélangés, ces deux biopolymères forment des complexes poly-ioniques (CPIs) du fait de leurs charges opposées. Ces CPIs précipitent et ne permettent pas d’obtenir une encre homogène. L’inhibition des CPIs est efficace à des pH très acides (pH 1) en présence de sels mais ces conditions sont incompatibles avec la survie cellulaire. En modulant le pH et la force ionique, nous avons découvert une nouvelle méthode pour formuler une encre collagène/HA homogène. En se plaçant proche du point isoélectrique du collagène (pH 5,5) et en présence de NaCl, des fibrilles de collagène se forment en solution. Dans ces conditions, les interactions avec l’HA sont inhibées et les CPIs ne se forment pas. Il est ensuite possible de former des hydrogels de collagène fibrillaire par remontée de pH à 7 et de photo réticuler l’HA pour obtenir des hydrogels avec des propriétés physiques optimisées. Le second objectif était de générer le modèle in vitro d’Annulus Fibrosus. L’AF étant un tissu anisotrope, nous avons procédé à une impression 3D de solutions denses de collagène pour induire son alignement. Deux stratégies ont été adoptées pour cette étude. (i) L’encre précédemment formulée en phase diluée a été utilisée à plus haute concentration (30 mg.mL-1 en collagène, 7,5 mg.mL-1 en HA) avec un ratio collagène/HA de 4 pour 1 comme c’est le cas dans l’AF natif. Cette encre est imprimée en bain de gélification (PBS 2X, NaOH 10-3M) et photo-réticulée sous lumière verte en présence d’éosine Y. (ii) Une seconde encre a été formulée composée de collagène concentré imprimée dans le bain de gélification. Après imprégnation avec l’HA, la photoréticulation a été effectuée. Les deux méthodes ont permis d’obtenir des lamelles d’hydrogels anisotropes avec une structure ressemblant à celle de l’AF et des propriétés rhéologiques intéressantes (G’ = 6kPa). Ces lamelles ont été cellularisées avec des fibroblastes en reproduisant leur environnement natif confiné entre deux couches imprimées. La viabilité cellulaire et la morphologie des cellules étaient similaires à celles observées dans le tissu natif après 14 jours de culture. Si les propriétés mécaniques n’ont pas été atteintes, la bioactivité, la structure et l’anisotropie des matériaux développés lors de cette thèse ont été proches du tissu natif, les validant en tant que modèle 3D de l’Annulus Fibrosus.