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6 results on '"Angela Mutschler"'

1. Large Hybrid Polymer/Lipid Unilamellar Vesicle (LHUV) at the nanoscale: An insight into the lipid distribution in the membrane and permeability control

Author

Annie Brûlet, Martin Fauquignon, Elise Courtecuisse, Jean-François Le Meins, Angela Mutschler, Marc Schmutz, Romane Josselin, Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Team 3 LCPO : Polymer Self-Assembly & Life Sciences, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire Léon Brillouin (LLB - UMR 12), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Groupe Diffusion petits angles (GDPA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, LLB - Matière molle et biophysique (MMB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, 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), Université de Strasbourg (UNISTRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), and Admin, Oskar

Subjects
Polymersomes, [CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, Materials science, Membrane permeability, Polymers, Lipid Bilayers, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Nanoreactor, Permeability, Polyethylene Glycols, Membrane Permeability, Biomaterials, chemistry.chemical_compound, Colloid and Surface Chemistry, Small Angle Neutron Scattering (SANS), POPC, Unilamellar Liposomes, Liposome, Molar mass, Vesicle, Membrane structure, technology, industry, and agriculture, Cryo Transmission Electron Microscopy (Cryo-TEM), 021001 nanoscience & nanotechnology, [PHYS.COND.CM-SCM] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft], 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Molecular Weight, Membrane, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Chemical engineering, chemistry, Hybrid Polymer/Lipid Vesicle, Polymersome, Liposomes, lipids (amino acids, peptides, and proteins), 0210 nano-technology, [PHYS.COND.CM-SCM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft]
Abstract

Membrane structuration of Large Hybrid Unilamellar Polymer/Lipid Vesicle (LHUV) is an important parameter on the optimization of their properties and thus their valuation in various fields. However, this kind of information is hardly accessible. In this work, we will focus on the development of LHUV obtained from the self-assembly of diblock poly(dimethylsiloxane)-b-poly(ethylene oxide) (PDMS-b-PEO) of different molar masses combined with 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) at 15% and 25% w/w content. The hybrid character of the resulting vesicles as well as their membrane structure are characterized by the mean of different techniques such as small-angle neutron scattering (SANS) and cryo-transmission electron microscopy (cryo-TEM). We show that hybrid vesicles with homogeneous membrane structure are obtained whatever the molar mass of the block copolymer (from 2500 to 4000 g/mol), with of a small number of tubular structures observed with the higher molar mass. We also demonstrate that the permeability of the LHUV, evaluated through controlled release experiments of fluorescein loaded in LHUV, is essentially controlled by the lipid/polymer composition.

Published
2021

2. Multifunctional polymeric implant coatings based on gelatin, hyaluronic acid derivative and chain length-controlled poly(arginine)

Author

Florent Dufour, Christophe A. Marquette, Morgane Rabineau, Sarah Lachaal, Nihal Engin Vrana, Edwin-Joffrey Courtial, Philippe Lavalle, Helena Knopf-Marques, Céline Muller, Julie Bystroňová, Angela Mutschler, Julien Barthes, 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), Protip Medical [Strasbourg], Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Team 3 LCPO : Polymer Self-Assembly & Life Sciences, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Faculté de chirurgie dentaire - Strasbourg, Université de Strasbourg (UNISTRA), Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (ICBMS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Contipro, Contipro Biotech S. R. O, and Protip medical

Subjects
Vascular Endothelial Growth Factor A, food.ingredient, Materials science, Arginine, Polymers, Bioengineering, 02 engineering and technology, engineering.material, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Gelatin, Biomaterials, Extracellular matrix, chemistry.chemical_compound, food, Coated Materials, Biocompatible, Coating, Hyaluronic acid, Human Umbilical Vein Endothelial Cells, Animals, Humans, Secretion, Hyaluronic Acid, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Prostheses and Implants, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Antimicrobial, Anti-Bacterial Agents, Extracellular Matrix, 0104 chemical sciences, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Mechanics of Materials, Biophysics, engineering, Cattle, Implant, Peptides, 0210 nano-technology
Abstract

Surface of the implantable devices is the root cause of several complications such as infections, implant loosening and chronic inflammation. There is an urgent need for multifunctional coatings that can address these shortcomings simultaneously in a manner similar to the structures of extracellular matrix. Herein, we developed a coating system composed of ECM components and a naturally derived polypeptide. The interactions between the coating components create an environment that enables incorporation of an antimicrobial/angiogenic polypeptide. The film composition is based gelatin and hyaluronic acid modified with aldehyde groups (HA-Ald) that can react with poly (arginine) (PAR) through transient interactions. Nanoplasmon measurements demonstrated a significantly higher loading of PAR in films containing HA-Ald with longer retention of PAR in the structure. The presence of PAR not only provides to the film surface antimicrobial (contact-killing) properties but also increased endothelial cell-cell contacts (PECAM) and VEGFA gene expression and secretion by human vascular endothelial cells. This multifunctional coating can be easily applied to surface of implants where it can enact on several problems simultaneously.

Published
2019

3. On the Infectivity of Bacteriophages in Polyelectrolyte Multilayer Films: Inhibition or Preservation of Their Bacteriolytic Activity?

Author

Romain Rivet, Ozge Erdemli, Céline Caillet, Christophe Gantzer, Angela Mutschler, Balla Doucouré, Jérôme F. L. Duval, Grégory Francius, Philippe Lavalle, Jalal Bacharouche, Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour les Matériaux et l'Environnement (LCPME), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-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), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculté de chirurgie dentaire - Strasbourg, Université de Strasbourg (UNISTRA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Matériaux et nanosciences d'Alsace, and 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)

Subjects
Infectivity, Materials science, Swelling ratio, Atomic force microscopy, Polymers, Biocompatible Materials, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Microscopy, Atomic Force, 01 natural sciences, Polyelectrolytes, Polyelectrolyte, Dynamic Light Scattering, 0104 chemical sciences, Chemical engineering, Dynamic light scattering, [SDV.MP.VIR]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Virology, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, Bacteriophages, Biological Assay, 0210 nano-technology, Selectivity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Antibiotic resistance in bacterial cells has motivated the scientific community to design new and efficient (bio)materials with targeted bacteriostatic and/or bactericide properties. In this work, a series of polyelectrolyte multilayer films differing in terms of polycation-polyanion combinations are constructed according to the layer-by-layer deposition method. Their capacities to host T4 and φx174 phage particles and maintain their infectivity and bacteriolytic activity are thoroughly examined. It is found that the macroscopic physicochemical properties of the films, which includes film thickness, swelling ratio, or mechanical stiffness (as derived by atomic force microscopy and spectroscopy measurements), do not predominantly control the selectivity of the films for hosting infective phages. Instead, it is evidenced that the intimate electrostatic interactions locally operational between the loaded phages and the polycationic and polyanionic PEM components may lead to phage activity reduction and preservation/enhancement, respectively. It is argued that the underlying mechanism involves the screening of the phage capsid receptors (operational in cell recognition/infection processes) because of the formation of either polymer-phage hetero-assemblies or polymer coating surrounding the bioactive phage surface.

Published
2018

4. Alginate/Chitosan Compact Polyelectrolyte Complexes: A Cell and Bacterial Repellent Material

Author

Fouzia Boulmedais, Béatrice Heurtault, Thida Phoeung, Benoît Frisch, Joseph Hemmerlé, Fabienne Perrin-Schmitt, Dominique Collin, Sylvie Fournel, Michel Rawiso, Andreas Reisch, Philippe Lavalle, Maria Vittoria Spanedda, Emilie Roger, Pierre Schaaf, Angela Mutschler, Régulations Naturelles et Artificielles (ARNA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bordeaux Ségalen [Bordeaux 2], Conception et application de molécules bioactives (CAMB), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Micro et Nanomédecines Translationnelles (MINT), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Hormonologie, Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS), Immunologie et chimie thérapeutiques (ICT), Cancéropôle du Grand Est-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biophotonique et Pharmacologie - UMR 7213 (LBP), 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)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-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 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), Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Charles Sadron (ICS), 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), Mutschler, Angela, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)), 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), 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), Université de Strasbourg (UNISTRA)-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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), U1121, and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)

Subjects
[CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, Materials science, General Chemical Engineering, Modulus, Salt (chemistry), Alginate chitosan, 02 engineering and technology, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010402 general chemistry, Polysaccharide, 01 natural sciences, Chitosan, chemistry.chemical_compound, Polymer chemistry, Materials Chemistry, [SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, chemistry.chemical_classification, [CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Polyelectrolyte, 0104 chemical sciences, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Chemical engineering, chemistry, Homogeneous, Ultracentrifuge, 0210 nano-technology
Abstract

Ultracentrifugated compact polyelectrolyte complexes (uCoPECs) represent a new class of materials that are obtained by ultracentrifugation of solutions of polyanion/polycation complexes in the presence of salt. In the present study, two polysaccharides, chitosan and alginate, were used to form such complexes, thus providing a solid material uniquely composed of polysaccharides. The conditions for obtaining the uCoPEC material were optimized: the optimal salt concentration and polysaccharide concentrations were assessed, and the ultracentrifugation speed proved to be a key parameter to obtain compact and homogeneous materials. The Young's modulus, E, of the material was of the order of 12 MPa, which is the highest E value measured for a uCoPEC. The material contained nanometer-sized crystals of chitosan as indicated by X-ray diffraction. Most strikingly, this material proves to be totally cell- and bacteria-resistant. Immunological tests show that this uCoPEC does not induce any proinflammatory response. T...

Published
2017

5. Nature of the Polyanion Governs the Antimicrobial Properties of Poly(arginine)/Polyanion Multilayer Films

Author

Cosette Betscha, Pierre Schaaf, Fouzia Boulmedais, Bernard Senger, Angela Mutschler, Vincent Ball, André P. Schroder, Nihal Engin Vrana, Philippe Lavalle, Biomatériaux et Bioingénierie (BB), Université de Strasbourg (UNISTRA)-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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg (FMTS), Université de Strasbourg (UNISTRA), ProtipMedical [Strasbourg], 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), Mutschler, Angela, 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), 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, and 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)

Subjects
chemistry.chemical_classification, Isothermal microcalorimetry, [CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, Poly arginine, Materials science, Arginine, General Chemical Engineering, Diffusion, technology, industry, and agriculture, 02 engineering and technology, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Antimicrobial, Polysaccharide, 01 natural sciences, Polyelectrolyte, 0104 chemical sciences, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Polymer chemistry, Materials Chemistry, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; Coatings with antimicrobial properties are garnering interest to prevent implant-associated infections. Recently, we showed that poly(arginine)/hyaluronic acid (PAR/HA) multilayers built with PAR chains constituted from 30 arginine residues (PAR30) have strong antimicrobial properties through a contact-killing mechanism. This property is due to the ability of PAR30 chains, when associated with HA, to diffuse in the multilayer. Here, we investigate the effect of the nature of the polyanion on the antimicrobial activity of (PAR30/polyanion) multilayers. Four polysaccharides, one polypeptide, and one synthetic polyelectrolyte are investigated. Surprisingly, only HA leads to films with antimicrobial character. We relate this property to the strong diffusion capacity of PAR30 chains in (PAR30/HA) multilayers compared to their diffusion ability in the other (PAR30/polyanion) films. Through isothermal microcalorimetry experiments, we also demonstrate that interactions in solutions of PAR30 chains with the different polyanions are characterized by a negative reaction enthalpy for all of the investigated polyanions except for HA, where the enthalpy of reaction is positive. Moreover, the molecular weight of HA is not a key parameter for the diffusion ability of PAR chains or for the bioactivity of the film. These results constitute an important step toward the establishment of rules to design contact-killing antimicrobial polyelectrolyte multilayers

Published
2017

6. Establishing contact between cell-laden hydrogels and metallic implants with a biomimetic adhesive for cell therapy supported implants

Author

Garrett B. McGuinness, Camille Dollinger, Guillaume Gaudinat, Philippe Lavalle, Angela Mutschler, Vincent Le Houérou, Nihal Engin Vrana, Julien Barthes, Biomatériaux et Bioingénierie (BB), 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), Protip Medical [Strasbourg], LAboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée (LARMAUR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 602694, European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration, Université de Strasbourg (UNISTRA)-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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
food.ingredient, Materials science, Biomedical Engineering, Biocompatible Materials, Bioengineering, 02 engineering and technology, engineering.material, Prosthesis Design, 010402 general chemistry, complex mixtures, 01 natural sciences, Gelatin, Biomaterials, Mice, food, Coating, Biomimetic Materials, Adhesives, Cell Adhesion, Animals, Humans, Composite material, Cell adhesion, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Transglutaminases, Lysine, Quinones, Implant failure, Hydrogels, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 3T3 Cells, Prostheses and Implants, Adhesion, Fibroblasts, Hydrogen-Ion Concentration, 021001 nanoscience & nanotechnology, Bivalvia, Dihydroxyphenylalanine, 0104 chemical sciences, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Metals, Self-healing hydrogels, engineering, Implant, Adhesive, Peptides, 0210 nano-technology, Biomedical engineering
Abstract

For in-dwelling implants, controlling the biological interface is a crucial parameter to promote tissue integration and prevent implant failure. For this purpose, one possibility is to facilitate the establishment of the interface with cell-laden hydrogels fixed to the implant. However, for proper functioning, the stability of the hydrogel on the implant should be ensured. Modification of implant surfaces with an adhesive represents a promising strategy to promote the adhesion of a cell-laden hydrogel on an implant. Herein, we developed a peptidic adhesive based on mussel foot protein (L-DOPA-L-lysine)2-L-DOPA that can be applied directly on the surface of an implant. At physiological pH, unoxidized (L-DOPA-L-lysine)2-L-DOPA was supposed to strongly adhere to metallic surfaces but it only formed a very thin coating (less than 1 nm). Once oxidized at physiological pH, (L-DOPA-L-lysine)2-L-DOPA forms an adhesive coating about 20 nm thick. In oxidized conditions, L-lysine can adhere to metallic substrates via electrostatic interaction. Oxidized L-DOPA allows the formation of a coating through self-polymerization and can react with amines so that this adhesive can be used to fix extra-cellular matrix based materials on implant surfaces through the reaction of quinones with amino groups. Hence, a stable interface between a soft gelatin hydrogel and metallic surfaces was achieved and the strength of adhesion was investigated. We have shown that the adhesive is non-cytotoxic to encapsulated cells and enabled the adhesion of gelatin soft hydrogels for 21 days on metallic substrates in liquid conditions. The adhesion properties of this anchoring peptide was quantified by a 180° peeling test with a more than 60% increase in peel strength in the presence of the adhesive. We demonstrated that by using a biomimetic adhesive, for the application of cell-laden hydrogels to metallic implant surfaces, the hydrogel/implant interface can be ensured without relying on the properties of the deposited biomaterials.

Published
2017

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