Elaboration de revêtements macromoléculaires antibiofilms à base de peptides antibactériens

par Thomas Blin

Thèse de doctorat en Chimie. Polymères et surfaces

Sous la direction de Didier Le Cerf.


  • Résumé

    Les biofilms ont un impact négatif important tant d’un point de vue médical qu’économique. Diverses approches basées sur l’immobilisation de substances bactéricides ont été développées pour empêcher la formation de biofilms sur la surface des matériaux. Cependant, elles ne donnent pas entière satisfaction (efficacité limitée, toxicité, émergence de multirésistance). A côté de ces approches synthétiques, certains organismes vivants ont développé des stratégies efficaces et largement éprouvées pour contrer l’adhésion microbienne. Ainsi, les amphibiens sécrètent un mucus épidermique à base de peptides antibactériens. Nous nous sommes inspirés de cet exemple pour réaliser différents revêtements basés sur des macromolécules hydrophiles et flexibles greffées par des peptides antibactériens. Tout d’abord, des brosses copolymères à base de méthacrylates d’oligo(éthylène glycol) ont été polymérisées par ATRP à partir de supports plans puis greffées par des dérivés de temporine‐1Va ou de magainine‐1. Cette stratégie a été ensuite adaptée avec succès sur des supports particulaires et sur des brosses thermo‐répondantes conduisant à des films montrant une variation de leur caractère bactéricide avec la température. Par ailleurs, des couches de polysaccharides ont été immobilisées sur des surfaces d’or puis greffées par la magainine‐1. La microstructure de ces couches a été optimisée afin de garantir l’accessibilité du peptide. La plupart de ces revêtements se sont montrés très efficaces contre diverses espèces bactériennes. Ce travail ouvre la voie au développement de nouveaux revêtements pour lutter contre la formation des biofilms, notamment dans le cas de dispositifs (bio)médicaux.

  • Titre traduit

    Elaboration of antibiofilm macromolecular coatings based on antibacterial peptides


  • Résumé

    From a medical and economical point of view, biofilms have important negative impacts. Various approaches based on the immobilization of bactericidal substances have been developed to prevent biofilm formation on materials surfaces. However, they are not fully satisfying due to limited efficiency, toxicity, or emergence of multiresisting bacteria. Compared to these synthetic approaches, some living organisms have developed highly efficient strategies tested over eons to eliminate the microbial adhesion. For instance, amphibians excrete an epidermal mucus containing antibacterial peptides. Considering this last example, we synthesized various coatings based on hydrophilic and flexible macromolecules grafted by antibacterial peptides. First of all, copolymer brushes based on oligo(ethylene glycol) methacrylates were polymerized by ATRP from planar substrates and afterwards grafted by temporin‐1Va or magainin‐1 derivatives. This strategy was subsequently successfully adapted on microparticles and on thermoresponsive polymer rushes leading to thin films showing a modulation of their bactericidal properties with emperature. Moreover, polysaccharide layers were immobilized on gold surfaces, then rafted by magainin‐1. The microstructure of these layers was tuned to optimize the accessibility of the grafted peptide. The resulting coatings showed a high activity against various bacterial strains. This work paves the way to the development of new coatings fighting biofilms, notably for (bio)medical devices.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (185 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitres

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  • Cote : 11/ROUE/S023
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