Plasma-deposited nanocomposite polymer-silver coating against Escherichia coli and Staphylococcus aureus: antibacterial properties and ageing

Autor: Patrice Raynaud, Philippe Marcus, Claire Saulou-Bérion, Audrey Allion-Maurer, Sandrine Zanna, Romain Briandet, Nathalie Lebleu, Bernard Despax, Muriel Mercier-Bonin
Přispěvatelé: APERAM ISBERGUES, APERAM, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Génie et Microbiologie des Procédés Alimentaires (GMPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Matériaux et Procédés Plasmas (LAPLACE-MPP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Neuro-Gastroentérologie & Nutrition (ToxAlim-NGN), ToxAlim (ToxAlim), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, French Research National Agency ('BioPleasure' project) [ANR-07-BLAN-0196-01], ANR-07-BLAN-0196,BIOPLEASURE,Plasma - surface engineering for biofilm prevention(2007), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Institut de Recherches de Chimie Paris, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Staphylococcus aureus
Materials science
Nanotechnology
02 engineering and technology
engineering.material
010402 general chemistry
medicine.disease_cause
01 natural sciences
polymer-silver coating
Silver nanoparticle
chemistry.chemical_compound
Coating
Materials Chemistry
medicine
Escherichia coli
plasma-deposited nanocomposite
Organosilicon
Nanocomposite
biology
Biofilm
[SPI.PLASMA]Engineering Sciences [physics]/Plasmas
Substrate (chemistry)
Surfaces and Interfaces
General Chemistry
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
021001 nanoscience & nanotechnology
Condensed Matter Physics
biology.organism_classification
[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology
0104 chemical sciences
Surfaces
Coatings and Films
Ageing
chemistry
engineering
Adhesion
0210 nano-technology
Bacteria
Nuclear chemistry
Zdroj: Surface and Coatings Technology
Surface and Coatings Technology, Elsevier, 2015, 281, pp.1-10. ⟨10.1016/j.surfcoat.2015.09.025⟩
Surface and Coatings Technology, 2015, 281, pp.1-10. ⟨10.1016/j.surfcoat.2015.09.025⟩
ISSN: 0257-8972
1879-3347
Popis: International audience; A plasma-deposited coating, containing silver nanoparticles embedded in an organosilicon matrix, was synthesized using AISI 316L stainless steel as the underlying substrate. The coating antibacterial property was evaluated on the Gram-negative Escherichia coli K12 MG1655 and the Gram-positive Staphylococcus aureus MW2 strains, by combining indirect (plate counting) and in situ (fluorescent bacteria labelling) methods. Both approaches were shown to be highly complementary and converged on a maximal antibacterial efficacy against E. coli, as plate counts showed a decrease of 6 and 1 Log and dead bacteria represented 25% and 2% of the total adhering bacteria for E. coli and S. aureus, respectively. The coating antibacterial potential was then determined over time on E. coli biofilm. Whatever the biofilm age, growth inhibition was observed due to silver-mediated bacteriostatic effect. The coating bactericidal activity was initially strong. However, differences between coated and bare stainless steel surfaces tended to collapse above a 2-day contact time. A thorough characterization of the film properties after ageing in biological suspension or saline solution (short and longer-term exposures) revealed an oxidation of both the organosilicon matrix and the silver nanoparticles, accompanied by silver release at the extreme surface. However, a silver reservoir was still present and potentially active in the deep layers of the coating.
Databáze: OpenAIRE
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