Revêtement antibactérien intelligent à base de polyarginine et d'acide hyaluronique pour des applications biomédicales

Smart antibacterial coating based on polyarginine and hyaluronic acid for biomedical applications

• Auteur / Autrice : Lorène Tallet
• Direction : Philippe Lavalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biomatériaux
• Date : Soutenance le 19/09/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Fouzia Boulmedais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Grégory Francius
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rachel Auzély-Velty, Thierry Jouenne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyélectrolytes

Fonctionnalisation des surfaces (chimie)

Antibactériens

Mots clés libres

Infections

Revêtement

Antimicrobien

Théranostique

Surfaces intelligentes

Multicouches de polyélectrolytes

Infection

Coatings

Antimicrobials

Theranostic

Smart surfaces

Polyelectrolyte multilayers

Résumé

Environ la moitié des dispositifs médicaux sont impliqués dans les infections nosocomiales. Les dispositifs médicaux sont des surfaces idéales pour la croissance bactérienne et le développement de biofilms. Dans ce contexte, un revêtement antibactérien dont l’activité antibactérienne est induite par les pathogènes a été conçu. Ce revêtement, à base de polyarginine (PAR) et d'acide hyaluronique, est construit avec des longues chaînes de PAR inactives contenant une séquence peptidique clivable par des protéases extracellulaires bactériennes. Lorsque ces enzymes spécifiques produites par des bactéries sont proches de la surface, les longues chaînes de PAR sont clivées par ces enzymes et des chaînes de PAR plus courtes sont alors produites. La présence de ces courtes chaînes de PAR permet ensuite d’induire une activité antimicrobienne sur le film. De plus, en ajoutant des sondes FRET aux chaines de PAR clivables, cela permet de détecter la présence de bactéries à la surface par un signal de fluorescence. Ce revêtement à base de polypeptides portant des séquences spécifiques sensibles aux enzymes est une stratégie innovante et prometteuse pour les applications biomédicales.

About half of medical devices are involved in hospital-acquired infections. Medical devices are ideal surfaces for bacterial growth and biofilm development. In this context, an antibacterial coating whose antibacterial activity is induced by pathogens has been designed. This coating, based on polyarginine (PAR) and hyaluronic acid, is constructed with long inactive PAR chains containing a peptide sequence cleavable by bacterial extracellular proteases. When these specific enzymes produced by bacteria are close to the surface, the long PAR chains are cleaved by these enzymes and shorter PAR chains are then produced. The presence of these short chains of PAR can then induce an antimicrobial activity on the film. In addition, by adding FRET probes to cleavable PAR chains, the presence of bacteria on the surface can be detect by fluorescence signal. This polypeptide-based coating with specific enzyme-sensitive sequences is an innovative and promising strategy for biomedical applications.