Customized biofilm device for antibiofilm and antibacterial screening of newly developed nanostructured silver and zinc coatings
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Bacterial colonisation on implantable device surfaces is estimated to cause more than half of healthcare-associated infections. The application of inorganic coatings onto implantable devices limits/prevents microbial contaminations. However, reliable and high-throughput deposition technologies and experimental trials of metal coatings for biomedical applications are missing. Here, we propose the combination of the Ionized Jet Deposition (IJD) technology for metal-coating application, with the Calgary Biofilm Device (CBD) for high-throughput antibacterial and antibiofilm screening, to develop and screen novel metal-based coatings. RESULTS: The films are composed of nanosized spherical aggregates of metallic silver or zinc oxide with a homogeneous and highly rough surface topography. The antibacterial and antibiofilm activity of the coatings is related with the Gram staining, being Ag and Zn coatings more effective against gram-negative and gram-positive bacteria, respectively. The antibacterial/antibiofilm effect is proportional to the amount of metal deposited that influences the amount of metal ions released. The roughness also impacts the activity, mostly for Zn coatings. Antibiofilm properties are stronger on biofilms developing on the coating than on biofilms formed on uncoated substrates. This suggests a higher antibiofilm effect arising from the direct contact bacteria-coating than that associated with the metal ions release. Proof-of-concept of application to titanium alloys, representative of orthopaedic prostheses, confirmed the antibiofilm results, validating the approach. In addition, MTT tests show that the coatings are non-cytotoxic and ICP demonstrates that they have suitable release duration (> 7 days), suggesting the applicability of these new generation metal-based coatings for the functionalization of biomedical devices. CONCLUSIONS: The combination of the Calgary Biofilm Device with the Ionized Jet Deposition technology proved to be an innovative and powerful tool that allows to monitor both the metal ions release and the surface topography of the films, which makes it suitable for the study of the antibacterial and antibiofilm activity of nanostructured materials. The results obtained with the CBD were validated with coatings on titanium alloys and extended by also considering the anti-adhesion properties and biocompatibility. In view of upcoming application in orthopaedics, these evaluations would be useful for the development of materials with pleiotropic antimicrobial mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».