Élaboration de biomatériaux à partir de polysaccharides naturels Présentée par: V. GADENNE Laboratoire Polymères, Biopolymères, Surfaces

Introduction La contamination bactérienne entraînant la formation de biofilms qui sont directement responsables de près de 60% des infections nosocomiales. La formation d’un biofilm débute par une phase d’adhésion des bactéries sur la surface. Résistance de ces biofilms aux traitements antibiotiques Nécessité de concevoir des biomatériaux capables d’inhiber l’adhésion bactérienne

Surfaces anti-bactériennes Introduction Surfaces anti-bactériennes Surfaces bioactives Surfaces passives Immobilisation ou imprégnation de composés biocides. Antibiotiques Peptides Argent, Cuivre… Rugosité Énergie de surface Immobilisation de composés anti-adhésifs (PEG, polysaccharides…) 3

Polysaccharides sulfatés: Ulvanes Avantages: Issue de ressources renouvelables Valorisation des algues vertes Nombreuses activités biologiques O H C 3 2 n X + - S b D 1,4 glucuronic acid a L rhamnose 3 sulfate B 3s A iduronic acid Inconvénients: Structure dépendante de l’espèce 4

Polysaccharides sulfatés: Ulvanes U. rotundata: Ur U. compressa: Uc Objectifs: Fonctionnalisation des surfaces de TiO2 par des polysaccharides Évaluer les propriétés anti-adhésives de ces surfaces 5

Élaboration de surfaces anti-bactériennes Étape 1: Formation d’une monocouche auto-assemblée (SAM) d’AUTMS Aminoundecyltrimethoxysilane: AUTMS Traitement UV-OZONE Hydroxylation de la surface TiO2 TiO2 Greffage de l’AUTMS, 1mM dans méthanol, pendant 24h TiO2 Surface de titane préalablement polie TiO2 6 6

Caractérisation de la couche d’accroche AUTMS θ = 41,2 ± 1,3 θ = 79,3 ± 3,2 Obtention d’une couche d’AUTMS homogène 7

Élaboration de surfaces anti-bactériennes Étape 2: Immobilisation du polysaccharide sur la surface EDC/NHS PBS 8

Élaboration de surfaces anti-bactériennes Étape 2: Immobilisation du polysaccharide sur la surface n 9

Caractérisation des surfaces AUTMS 816 815 θ = 79,3 ± 3,2 θ = 53,6 ± 1,7 θ = 50,4 ± 1,6 Immobilisation des polysaccharides réussie 10

Caractérisation des surfaces par XPS 11

Caractérisation des surfaces par XPS Greffage covalent 12

Test d’adhésion bactérienne Rinçage à l’eau, séchage à l’air 2- Dépôt de la solution bactérienne 3- Rinçage rapide à l’eau t = 90 min 1-Stérilisation des plaques dans l’éthanol 4- Décrochage par ultra-sons des bacteries adhérées sur la surface 6- Comptage des colonies après 24h à 37°C 5- Étalement de la solution sur boite de pétri 13

Résultats des tests d’adhésion Pseudomonas. aeruginosa Hydrophobe AUTMS 815 816 % d’inhibition X 64 % 71 % Surface hydrophobe = adhésion favorisée Surface hydrophile = adhésion limitée 14

Résultats des tests d’adhésion Staphylococcus. epidermidis Hydrophile AUTMS 815 816 % d’inhibition 80 % 94 % 97 % Effet anti-adhésifs indépendant de la nature de la bactérie 15 12

Conclusion Élaboration de nouvelles surfaces à base de polysaccharides Sur la monocouche d’ AUTMS, l’adhésion bactérienne dépend des interactions d’hydrophobicité. Avec les ulvanes: Obtention d’une surface anti-adhésive indépendante de l’hydrophobicité des bactéries. Effet des groupements sulfatés ??? Tests sur des Ulvanes non-sulfatés 16

Remerciements Partenaires: Université de Portsmouth INSA Université de Rouen Société biofilm control CNRS 17