Arndt, Franca Sabine and Siems, Katharina and Timofeev, Stella Marie and Baumann, Philippe and Ahmed, Aisha Saddiqa and Müller, Daniel Wyn and Mücklich, Frank and Haben, Aaron and Kautenburger, Ralf and Anton, Ronja and Schaudinn, Christoph and Laue, Michael and Schwengers, Oliver and Runzheimer, Katharina and Arazo del Pino, Rocío and Xanthopoulou, Kyriaki and Higgins, Paul G. and Leuko, Stefan and Boschert, Alessa Lalinka (2025) Copper Stress Response of Antibiotic‐Resistant and Copper‐Tolerant Enterococcus faecium and the Antibacterial Efficacy of Functionalized Copper Surfaces. Advanced Materials Interfaces, 12 (22), e00430. Wiley. doi: 10.1002/admi.202500430. ISSN 2196-7350.
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Official URL: https://dx.doi.org/10.1002/admi.202500430
Abstract
The widespread use of antibiotics worldwide has led to an increase in multi-resistant pathogens, including vancomycin-resistant enterococci (VRE). To prevent the spread of multi-resistant pathogens, antimicrobial surfaces have become more widely used. Various metals and surface topographies are researched to optimize their bactericidal effect. Copper surfaces have proven cost-effective, easy to implement, and safe. However, concurrent metal resistance in Enterococcus faecium, leads to strains highly resistant to both vancomycin and copper. The efficacy of copper coatings are evaluated, and copper and brass surfaces are functionalized with Direct Laser Interference Patterning (DLIP) and determined the release of copper and zinc ions during cell-surface. Additionally, the copper stress response of five E. faecium isolates is characterized by scanning and transmission electron microscopy, determination of the minimal inhibitory concentration (MIC) on copper-infused media, and whole-genome sequencing. The copper stress responses of the isolates differed due to their different copper resistance genes. In particular, it is shown that prior exposure to vancomycin enhanced copper tolerance in E. faecium. Furthermore, the copper-tolerant isolate is the only one to survive direct contact with the functionalized copper surface. These results highlight the importance of investigating antimicrobial and functionalized surfaces against hospital pathogens and co-resistance against metal and antibiotics.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/217196/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Copper Stress Response of Antibiotic‐Resistant and Copper‐Tolerant Enterococcus faecium and the Antibacterial Efficacy of Functionalized Copper Surfaces | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 6 September 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Advanced Materials Interfaces | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1002/admi.202500430 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | e00430 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Volume12, Issue22 November 22, 2025 e00430 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2196-7350 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | antimicrobial functionalized copper and brass surfaces, copper coatings, copper stress response, copper tolerance, Enterococcus faecium , vancomycin resistance | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Project Graduate School Pandemic Threats, R - Project ISS LIFE 2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Applied Aerospace Biology Institute of Aerospace Medicine > Radiation Biology Institute of Materials Research > High Temperature and Functional Coatings | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 06 Oct 2025 08:54 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 27 Nov 2025 11:25 |
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