Synthesis and characterization of coatings based on polydopamine (PDA) containing N-halamine functions conferring antibacterial properties
Synthèse et caractérisation de revêtements à base de polydopamine (PDA) renfermant des fonction N-halamine conférant des propriétés antibactériennes
Résumé
The fight against the adhesion and proliferation of bacteria on surfaces is a constant concern and a major medical and socio-economic issue for our society. This biocontamination is responsible for many infections, also leading to a deterioration of the structural and functional properties of materials. This thesis project aims to develop a new antibacterial coating in the fight against bacterial colonization. Two systems have been studied for this, a system composed of a PDA coating and a second system which has a Polydopamine-Polyethylenimine (PDA-PEI) composite, both containing haloamine functions, amine-chlorine (N-Cl) bonds playing the role of antibacterial agents thanks to the degree of oxidation + I of the halogen giving them a strong oxidizing power. We show that these systems can be used to develop antibacterial coatings against Escherichia coli and against Staphylococcus epidermidis. Indeed, after exposure to N-chloramine coatings, all these bacterial strains show a significant reduction in adhesion and viability but also exhibit a bacteriostatic effect, namely a reduction in bacterial growth. The present work also highlights an antibacterial activity of non-chlorinated coatings due to PDA. Thus, in view of the results of this study, the PDA-PEI-C1 coating appears to exhibit the best antibacterial response due to a higher density as a function of chloramine.
La lutte contre l’adhérence et la prolifération de bactéries sur les surfaces constitue une préoccupation constante et un enjeu médical et socio-économique majeur de notre société. Cette biocontamination est responsable de nombreuses infections entraîne également une détérioration des propriétés structurales et fonctionnelles des matériaux. Ce projet de thèse a pour ambition de développer un nouveau revêtement antibactérien dans la lutte sur la colonisation bactérienne. Deux systèmes ont été pour cela étudiés, un système composé d’un revêtement PDA et un deuxième système qui présentera un composite Polydopamine-Polyéthylénimine (PDA-PEI) tous deux renfermant des fonctions haloamine, liaisons amine-chlore (N-Cl) jouant le rôle d’agents antibactériens grâce au degré d’oxydation +I de l’halogène leur conférant un fort pouvoir oxydant. Nous montrons que ces systèmes peuvent être utilisés pour développer des revêtements antibactériens contre Escherichia coli et contre Staphylocoque epidermidis. En effet, après exposition à des revêtements N-chloramine, toutes ces souches bactériennes montrent une réduction significative de l’adhérence et la viabilité mais exhibent également un effet bactériostatique à savoir une réduction de la croissance bactérienne. Le présent travail souligne également une activité antibactérienne des revêtements non chlorés dû à la PDA. Ainsi, au vu des résultats de cette étude, le revêtement PDA-PEI-Cl semble présenter la meilleure réponse antibactérienne due à une densité plus forte en fonction chloramine.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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