Ontwikkeling van een Crystal Nanocellulose ondersteund

Infectieziekten vormen een aanzienlijke bedreiging in zowel de gezondheidszorg als in de gemeenschap, zoals is aangetoond door Sars-Cov-2, evenals griep, antibioticaresistente infecties en andere ziekteverwekkers. In de gebouwde omgeving en andere drukke omgevingen zoals het openbaar vervoer spelen besmette oppervlakken en objecten (fomites) een sleutelrol bij de overdracht van luchtweg- en darminfecties. Zo ontstaat 20% tot 40% van de ziekenhuisinfecties via de besmette handen van gezondheidswerkers en via omgevingsoppervlakken die veel worden aangeraakt. Het voorkomen van besmetting van intensief gebruikte oppervlakken en textiel dat regelmatig wordt aangeraakt, door het aanbrengen van antimicrobiële/antivirale coatings, is een belangrijke aanpak om het risico op verspreiding van besmettelijke menselijke ziekteverwekkers te verminderen en zo bij te dragen aan een gezondere leef- en werkomgeving. Het team van prof. Van der Eycken (KUL-LOMAC) ontwikkelde in samenwerking met prof. Steenackers (KUL-MICA) een reeks wissels. 5-aryl-2-aminoimidazolen. (2-AI's). Deze worden gekenmerkt door een breedspectrum antikleef- en antibiofilmactiviteit tegen verschillende micro-organismen, waaronder bacteriën. (Salmonella, Stafylokokken, Pseudomonas, aeruginosa, E. Coli, Serratia, …) en schimmels. (Candida. Albicans). Deze moleculen zijn door de natuur geïnspireerd, aangezien de 2-amino-imidazoolgroep het actieve deel is van de aangroeiwerende moleculen die door verschillende zeesponzen worden geproduceerd. Studies naar het werkingsmechanisme van 2-AI's in Salmonella toonden aan dat de moleculen de productie van de slijmerige biofilmmatrix voorkomen door de belangrijkste moleculaire regulator van matrixproductie te blokkeren. De verminderde matrixproductie voorkomt vervolgens bacteriële hechting en verhoogt de gevoeligheid voor mechanische belasting, biociden en antibiotica. 2-AI's zijn toegepast bij de bereiding van antimicrobiële oppervlakken door covalente coating op titanium. Voor oppervlakken die veel worden aangeraakt, hebben we gekozen voor een composietcoating die bestaat uit een polymeerfilm die is gefunctionaliseerd met de 2-AI's. Nanocellulose, afgeleid van hernieuwbare cellulosematerialen, krijgt momenteel veel aandacht als een veelzijdige, biocompatibele en thermostabiele (tot 80°C) vervanging voor synthetische polymeren in vele toepassingen, met name geavanceerde coatings. Matige antimicrobiële activiteit is gemeld voor ten minste één vorm van nanocellulose op basis van fysieke stress, en het is aangetoond dat chemische modificatie van deze materialen de activiteit tegen bepaalde micro-organismen aanzienlijk verbetert. Bovendien, bovendien. Nanocellulose is een biologisch afbreekbaar materiaal dat een cruciaal kenmerk is voor nieuwe materiaaltechnologie die bedoeld is om op grote schaal in grote volumes te worden gebruikt. In dit kader zal de doctorandus verantwoordelijk zijn voor de optimalisatie van de synthese van de 2-AI's en hun functionalisatie op de gemodificeerde nanocellulose geleverd door de KUL-SUSMAT groep. Na bepaling van de belasting zal het gefunctionaliseerde materiaal ter validatie in vitro activiteitstesten ondergaan aan de KUL-MICA. Stabiliteitstests zullen worden uitgevoerd door bepaling van de resterende 2-AI-belasting na blootstelling van de monsters aan verschillende omstandigheden. Ten slotte zal de opschaling van de reactie- en coatingcondities worden geoptimaliseerd om de bereiding van gecoate materialen voor gebruik in een praktische opstelling mogelijk te maken.