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Synthèse de Molécules et de Macromoléculespour le Vivant et l’Environnement |
Matériaux Polymères Antibactériens
Nos principales activités concernent les applications de santé publique, à savoir proposer de nouvelles surfaces antibactériennes pour lutter contre les bactéries pathogènes, par exemple pour les infections nosocomiales rencontrées dans le domaine médical / hospitalier.
Cette thématique s'appuie sur le développement de polymères et/ou de surfaces antibactériens à base de molécules biosourcées pour leur conférer des propriétés biocides, bactériostatiques, anti-adhésives ou anti-biofilms.
La fonctionnalisation des surfaces, qui sont le plus souvent inertes chimiquement, nécessite une étape préliminaire d’activation pour leurs conférer une réactivité chimique. Cette activation peut être réalisée :
- Par modification chimique
- Par activation plasma
Modification chimique des surfaces
Ce sujet est actuellement soutenu par une allocation MESRI. L'objectif consiste à développer une nouvelle méthodologie de greffage sur une surface de PET (poly(téréphtalate d'éthylène)) par polymérisation radicalaire contrôlée d'une chaîne polymère possédant un ou plusieurs groupes partants. La post-modification chimique appropriée permet l'incorporation de plusieurs molécules possédant une activité antibactérienne reconnue, permettant ainsi une additivité des propriétés des molécules biosourcées voire une synergie d’actions. L’activation de la surface est réalisée par aminolyse chimique via une couche intermédiaire de polyéthylènimine (J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2016, Appl. Surf. Sci. 2018, en cours de soumission)
Une autre méthode de modification chimique des surfaces a également été réalisée sur de l'acier, offrant ainsi la possibilité de traiter les outils et les instruments pour les industries agroalimentaires et/ou le milieu hospitalier de greffage. Sur l’acier, une couche intermédiaire de polydopamine a été introduite afin de permettre l’activation de la surface et le greffage du polymère d’intérêt. (Prog. Org. Coat. 2015)
Sur le PET, d’autres amines telle que la N,N-diethylethylenediamine (DEDA) peuvent être utilisées pour l’activation de surface. Les amines tertiaires peuvent ensuite être utilisées comme photoamorceurs hautement réactifs capables d'initier un processus de photopolymérisation. Exposés à une lumière UV, des radicaux aminoalkyles sont générés, assurant la photopolymérisation du monomère biosourcé. Cette méthodologie a été utile pour le greffage d’un dérivé de la vanilline qui s’est révélé actif sur des souches bactériennes (Eur. Polym. J. 2018).
Activation plasma des surfaces
Cette thématique a notamment été financée de 2010 à 2015 par le programme ANR (thèse soutenue en 2014) et par deux allocations MESRI (2007, 2011). Les surfaces de PET ont été fonctionnalisées par traitement avec un plasma NH3 pour introduire des fonctions amine. La densité de greffage optimisée pour la fonction amine (de l’ordre de 2 fonctions par nm2) a permis d’obtenir à la surface des brosses de polymère, après l’introduction covalente préalable d’un amorceur de polymérisation ATRP. Parmi les nombreux monomères synthétisés au laboratoire, des tests effectués sur plusieurs souches pathogènes ont montré que le monomère le plus prometteur était le méthacrylate de thymyle (J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2015).
