Note ABES Engineering and application of antimicrobial polyelectrolyte coatings : development with novel coating devices Ingénierie et application de revêtements antimicrobiens à base de polyélectrolytes : développement de nouveaux dispositifs de revêtement Polyélectrolytes Antimicrobien Cytotoxicité Microscope confocal LbL Méthode de revêtement Polyelectrolytes Antimicrobial Cytotoxicity Confocal microscope LbL Coating method 541.33 620.1 Agents anti-infectieux Polyélectrolytes Revêtement de surface Biomatériaux L'abus et la surconsommation d'antibiotiques se développent dans la société actuelle et, en raison de la résistance aux antibiotiques, les patients souffrent de surinfections dans de nombreuses applications médicales. Le monde a besoin de nouvelles solutions antimicrobiennes et antivirales. SPARTHA Medical et le laboratoire de l’Inserm ont déjà mis au point des revêtements antimicrobiens à base de polyélectrolytes qui ne présentent pas de cytotoxicité grâce à une méthode de revêtement par immersion couche par couche (LbL). Le revêtement de polyélectrolytes est fabriqué en plongeant le substrat dans des solutions de polycations et de polyanions alternativement, avec une étape de rinçage tampon entre les deux. Le robot de trempage du laboratoire SPARTHA peut produire des revêtements antimicrobiens fiables, mais le processus de fabrication prend beaucoup de temps (plus de 10 heures pour 24 bicouches). Afin d'augmenter l'efficacité de ces films et de fournir des solutions innovantes de revêtements de polyélectrolytes, la méthode de revêtement par ondes ultrasoniques a été introduite. Les ondes ultrasoniques sont utilisées dans de nombreux domaines de recherche, mais il existe un nombre très limité d'articles qui utilisent les ondes ultrasoniques au cours d'un processus de fabrication d’un revêtement. L'idée d'appliquer des ondes ultrasoniques pendant le processus de revêtement LbL par immersion est de transmettre l'énergie des ondes ultrasoniques aux molécules de polyélectrolytes en solution et de les forcer à se déplacer le long de l'onde jusqu'à ce qu'elles atteignent les substrats de revêtement. Pour mettre en œuvre les revêtements antimicrobiens développés par le biais d'une méthode plus accessible, un nouveau système portable de pulvérisation à double solution a été mis au point (SPARTHA protect|ION) pour appliquer directement un revêtement antimicrobien sur les plaies. Ce travail de thèse a prouvé l'efficacité de la méthode d'enduction assistée par ondes ultrasoniques en réduisant la durée du processus d'enduction de 10 heures à 50 minutes. Ce travail de thèse valide également la fiabilité de la technologie SPARTHA protect|ION et a trouvé la formule optimale de revêtement antimicrobien totalement biocompatible. The misuse and overuse of antibiotics are thriving in the current society, and due to antibiotic resistance, patients are suffering from superinfections in many medical applications. The world needs new antimicrobial and antiviral solutions. SPARTHA Medical and Inserm lab have already developed polyelectrolyte antimicrobial coatings with no cytotoxicity through a Layer-by-Layer (LbL) dip coating method. The polyelectrolyte coating is fabricated by dipping the substrate in polycation and polyanion solutions alternatively with a buffer rinsing step in between. The dipping robot in SPARTHA lab can produce reliable antimicrobial coatings but the fabrication process took a long time (more than 10 h for 24 bilayers). To increase the coating efficiency and provide innovative polyelectrolyte coating solutions, the ultrasonic wave coating method was introduced. Ultrasonic wave is applied in many research fields, but there is a very limited number of articles that utilize ultrasonic waves during a coating process. The idea of applying ultrasonic waves during the LbL dip coating process is to transmit ultrasonic wave energy to the drifted polyelectrolyte molecules within the solution and force them to move along the wave until reach the coating substrates. To implement the developed antimicrobial coatings through a more approachable method, a novel portable double-solution spray system was developed (SPARTHA protect|ION) to apply antimicrobial coating on wounds directly. This thesis work proved the efficacy of the ultrasonic wave-assisted coating method for it reduced the coating process from 10 h to 50 minutes. This thesis work also validates the reliability of SPARTHA protect|ION and found the optimal antimicrobial coating formula with a full biocompatibility. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 15230470 application/pdf 15155436 http://www.theses.fr/2024STRAE042/document http://www.theses.fr/2024STRAE042/abes Li Yijie 1991-10-22 FR 28530402X 213082462FH 22123513 4200015 https://theses.fr/2024STRAE042 2024STRAE042 https://doi.org/10.70675/5870561bz4d28z4d59zb874z3fcad1f768c5 2024-09-25 Biomatériaux et bioingénierie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Lavalle Philippe MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 069171300 Vrana Nihal Engin MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 20450189X Pelletier Hervé MADS_PRESIDENT_DU_JURY 184096987 Gand Adeline MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 131331647 McGuinness Garrett MADS_RAPPORTEUR_1 28530478X Alem-Marchand Halima MADS_RAPPORTEUR_2 199278709 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176975039 223040 ddc:540 ddc:620 Lavalle Philippe Vrana Nihal Engin Pelletier Hervé Gand Adeline McGuinness Garrett Alem-Marchand Halima École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....) PDF 15230470 confidentialité 2024-09-25 2026-10-01 confidentialité 2024-09-25 2026-10-01 confidentialité 2024-09-25 2026-10-01 confidentialité 2024-09-25 2026-10-01