Développement de surfaces aux propriétés antibactériennes hautement efficaces

par Thi phuong thu Nguyen

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Philippe Roger.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    La préparation de nouvelles surfaces pour lutter contre la contamination microbienne est un sujet d'intérêt majeur dans différents domaines. La fonctionnalisation de surfaces de matériaux polymères existants représente une solution intéressante pour le développement de nouveaux polymères antibactériens. La contamination bactérienne ayant lieu en surface, la fonctionnalisation par une couche covalente de polymères greffée représente une solution idéale car source de stabilité. Récemment, nous avons introduit par traitement plasma sur des films de poly(téréphtalate d'éthylène) suffisamment de fonction amine en surface pour permettre le couplage de fragments d'amorceurs de polymérisation pour générer des brosses de polymères biosourcés par polymérisation par transfert d'atome (ATRP). Les matériaux obtenus présentent des propriétés anti-adhésives et/ou anti-biofilm très prometteuses contre certaines souches modèles comme Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes et Staphylococcus aureus. Ce sujet veut aller plus loin dans la maîtrise des surfaces fonctionnalisées en réalisant des surfaces hétérogènes en composition, en utilisant un cocktail de biomolécules afin d'obtenir des surfaces anti-adhésives et anti-biofilms adaptées à un panel large de bactéries pathogènes. Pour cela, un polymère, comportant des groupements fonctionnels activés, sera greffé en surface du matériau. Ce polymère pourra être utilisé pour introduire « à façon » diverses molécules bioactives (dérivées d'huiles essentielles, dérivées de chitosane…), dont les efficacités antibactériennes sont souches dépendantes. Cette approche permet de faire varier très facilement le nombre de molécules bioactives différentes introduites sur un seul support, espérant ainsi combiner les actions antibactériennes de ces molécules (effets additifs ou synergiques) et de générer ainsi des surfaces réactives à la fois sur différentes bactéries pathogènes.

  • Titre traduit

    Surfaces modifications with highly effective antibacterial properties


  • Résumé

    The preparation of new antimicrobial surfaces is a major topic of interest in different areas. Functionalization of existing polymers material surfaces is an attractive solution for the development of new antibacterial materials. Bacterial contamination occur on surface, so the surface fonctionnalization by covalently grafted antimicrobial polymers represents an ideal solution. For this purpose, we have recently introduced amines by ammonia plasma treatment on poly((ethylene terephthalate) film surfaces. It allows the introduction of polymerization initiator which can generate brushes of bio-based polymers by atom transfer radical polymerization (ATRP). These modified materials have already showed promising anti-adhesive and anti-biofilm properties on model bacterial strains such as Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. This thesis wants to go further in controlling the functionalized surfaces. We plan to make heterogeneous surfaces composition, using a cocktail of biomolecules to obtain non-stick surfaces and anti-biofilm against a wide range of pathogenic bacteria. For this purpose, an 'activated' polymer having functional groups will be graft onto the surface. This polymer may be used to introduce at will various bioactive molecules (derived from essential oils, derived from chitosan ...) whose antibacterial efficacies are strain-dependent. This approach will allow introduction of numerous bioactive molecules on the material surface, hoping combining antibacterial actions (additive or synergistic effects) and thus generate reactive surfaces both on a wide range of different pathogenic bacteria.