1. Effect of the Buffer on the Buildup and Stability of Tannic Acid/Collagen Multilayer Films Applied as Antibacterial Coatings
- Author
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Muhammad Haseeb Iqbal, André P. Schroder, Fouzia Boulmedais, Vincent Ball, Christian Njel, Florent Meyer, Halima Kerdjoudj, Bernard Senger, Institut Charles Sadron (ICS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biomatériaux et inflammation en site osseux - EA 4691 (BIOS), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-SFR CAP Santé (Champagne-Ardenne Picardie Santé), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV), Institut Lavoisier de Versailles (ILV), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biomatériaux et Bioingénierie (BB), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux et nanosciences d'Alsace, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Boulmedais, Fouzia
- Subjects
Staphylococcus aureus ,Materials science ,layer-by-layer ,[PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph] ,Microbial Sensitivity Tests ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Citric Acid ,polyelectrolytes ,chemistry.chemical_compound ,Drug Delivery Systems ,Coated Materials, Biocompatible ,Tannic acid ,Escherichia coli ,Humans ,General Materials Science ,citrate ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,polyphenols ,Deposition (law) ,Antibacterial agent ,[CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry ,[PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph] ,Layer by layer ,[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry ,Fibroblasts ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Antimicrobial ,Polyelectrolyte ,Anti-Bacterial Agents ,0104 chemical sciences ,chemistry ,Polyphenol ,[PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other] ,antimicrobial ,Collagen ,0210 nano-technology ,Tannins ,Layer (electronics) ,Nuclear chemistry - Abstract
The deposition of polyelectrolyte multilayers, obtained by the layer-by-layer (LbL) method, is a well-established technology to design biocompatible and antibacterial coatings aimed at preventing implant-associated infections. Several types of LbL films have been reported to exhibit antiadhesive and/or antibacterial (contact-killing or release-killing) properties governed not only by the incorporated compounds but also by their buildup conditions or their postbuildup treatments. Tannic acid (TA), a natural polyphenol, is known to inhibit the growth of several bacterial strains. In this work, we developed TA/collagen (TA/COL) LbL films built in acetate or citrate buffers at pH 4. Surprisingly, the used buffer impacts not only the physicochemical but also the antibacterial properties of the films. When incubated in physiological conditions, both types of TA/COL films released almost the same amount of TA depending on the last layer and showed an antibacterial effect against Staphylococcus aureus only for citrate-built films. Because of their granular topography, TA/COL citrate films exhibited an efficient release-killing effect with no cytotoxicity toward human gingival fibroblasts. Emphasis is put on a comprehensive evaluation of the physicochemical parameters driving the buildup and the antibacterial property of citrate films. Specifically, complexation strengths between TA and COL are different in the presence of the two buffers affecting the LbL deposition. This work constitutes an important step toward the use of polyphenols as an antibacterial agent when incorporated in LbL films.
- Published
- 2020
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