L'infection microbienne est une des causes des maladies menaçant la vie. Elle est conventionnellement traitée par des antibiotiques. Cette pratique a entraîné l'émergence de la résistance aux antimicrobiens (RAM), qui est associée à un taux de mortalité croissant. Afin de contrer le problème, les cellules microbiennes doivent être retirées de la zone de cible sans que l’agent microbienne libère des sous-produits. Les désinfectants, tels que l'eau de Javel et le chlore, tout en étant très efficace à large spectre antimicrobien, ne conviennent pas dans certaines circonstances. Ces composés sont chimiquement réactifs, ils peuvent donc corroder les surfaces en contact et laisser des composés toxiques. D'autre part, les antibiotiques conventionnels, bien qu'ils ne présentent pas ces propriétés indésirables de désinfectants, ont généralement un spectre d'action plus étroit et sont plus sujets au développement du RAM. Entre les désinfectants et les antibiotiques, il existe des composés à base d'argent qui, tout en ayant une activité antimicrobienne à large spectre, sont relativement sans danger pour les cellules de mammifères. Le mécanisme de l'action antimicrobienne des composés d’argent classiques est basé sur la libération d'ions argent dans le milieu. L'argent est un métal coûteux et se dégrade en libérant des ions. De plus, l'exposition à des niveaux élevés d'ions d'argent est un danger pour la santé et l'environnement et donc doit être évitée. Par conséquent, incorporer étroitement des atomes d'argent dans une structure moléculaire résistante à la corrosion, tout en gardant l'activité antimicrobienne, permettrait d'utiliser l'argent comme agent antimicrobien dans des applications exigeant un composé d'argent résistant à la corrosion avec de faibles niveaux de libération d'argent dans l'environnement. Pour atteindre cet objectif, un nouveau composé d'argent, AgNbO3, a été synthétisé et caractérisé en termes de taille, de morphologie, de comportement de sédimentation, de corrosion et d'activité antimicrobienne. Il a été démontré que tout en ayant un taux de libération d'argent diminué de plus de 150 fois par rapport aux particules Ag2O de référence, l'activité antimicrobienne des nanoparticules AgNbO3, quantifiée par la concentration minimale inhibitrice (MIC), était similaire dans le cas des milieux aqueux. L'étude du mécanisme d'action a indiqué que le composé exerce son action antimicrobienne par contact avec des cellules microbiennes. / Microbial infections are the main causes of life threatening diseases and are conventionally treated by antibiotic agents. This practice has resulted in the emergence of antimicrobial resistance (AMR), which is associated with ever-increasing rate of mortality. In order to counter the issue, the microbial cells should be removed from targeted areas without releasing toxic byproducts behind. Disinfectants, such as bleach and chlorine, while being very effective broad-spectrum antimicrobial, are not suitable in some circumstances. These compounds are chemically reactive; thus, they can corrode the surfaces in contact and can leave behind toxic compounds particularly in reaction with organic matter. On the other hand, the conventional antibiotics, while not having these undesired properties of disinfectants, have generally narrower spectrum of action and are more prone to the development of AMR. In between of disinfectants and antibiotics there are silver-based compounds, which while having broad-spectrum antimicrobial activity, are relatively safe to mammalian cells. There are, however, some challenges associated with the usage of the conventional silver compounds as antimicrobial agent, arising from the mechanism of antimicrobial action through the release of silver ions to the medium. Silver is an expensive metal and degrades in while releasing ions. Moreover, exposure to high levels of silver ions is a health an environmental hazard and should be avoided. Therefore, tightly incorporating silver atoms in a corrosion-resistant molecular level structure with keeping the antimicrobial activity would enable feasibility of using silver as an antimicrobial agent in applications that require corrosion resistant silver compound with low levels of silver release to the environment. To achieve this goal, a new silver compound, AgNbO3, was synthesized and characterized in terms of its size, morphology, sedimentation behavior, corrosion, and antimicrobial activity. It was demonstrated that while having a diminished silver release rate of more than 150 fold compared to the reference Ag2O particles, the antimicrobial activity of AgNbO3 nanoparticles, quantified by minimum inhibitory concentration (MIC), was similar in the case of aqueous media. Investigating the mechanism of action indicated that the compound exerts its antimicrobial action via contact with microbial cells.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/66752 |
| Date | 26 January 2021 |
| Creators | Talebpour, Cyrus |
| Contributors | Mantovani, D. (Diego), Darvishi Alamdari, Houshang |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | mémoire de maîtrise, COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xi, 80 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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