Antimicrobial resistance (AMR) is one of the major global threats to thehealth of humans, animals, plants and ecosystems. AMR arises whenbacteria, viruses, fungi, and parasites undergo changes over time; makingmedicines such as antibiotics, antivirals, antifungals and antiparasiticineffective at treating infections. In 2014, it caused approximately 700 000deaths worldwide which increased to 1.27 million deaths in 2019.Consequently, there is a need to explore novel technologies andtreatments. Within the development of alternatives to conventional smallmoleculeantibiotics, polycationic macromolecules have emerged, such asdendritic polymers and their nanomaterials.Dendrimers are high precision, branched macromolecules with a highdensity of terminal functional groups. Their unique architecture and abilityfor precise control over both shape and surface functionality make themsuitable for biomedical applications such as drug delivery, gene deliveryand antimicrobials.Cellulose nanofibrils (CNFs) are nanoscale fibrils of cellulose, an abundantpolymer typically derived from wood. The prolonged reliance on fossilbasedproducts is associated with a wide range of adverse environmentalconsequences which have prompted the exploration of raw materialsderived from renewable resources. The intriguing properties of CNFs, suchas high elastic moduli and low densities, have made them attractive asstructural materials from sustainable sources that can form 3D networks.The combination of cationic dendritic polymers and cellulose nanofibrils isexplored in this thesis and presents an exciting avenue for the developmentof innovative biomaterials with antibacterial properties andbiocompatibility. Part of the work focuses on the synthesis of cationicdendritic polymers, with varying types of cationic groups at the peripheralthrough the use of fluoride-promoted esterification chemistry and thioleneclick reactions. Another part focuses on creating crosslinked hybridhydrogels using cationic dendrimers and anionic CNFs. Finally, a part ofthe thesis presents the preparation of hydrogels consisting of dendriticlinear-dendritic (DLD) polymer solutions and anionic CNFs. Overall, thefindings showcase the versatility and promise of the developed cationicdendritic polymers and CNF-based hydrogels against Escherichia coli,Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus bacterial strainswhilst exhibiting low cytotoxicity.

Antimikrobiell resistens (AMR) är ett av dem stora globala hoten motmänniskors, djurs, växters och ekosystemens hälsa. AMR uppstår närbakterier, virus, svampar och parasiter genomgår förändringar över tid,vilket gör läkemedel som antibiotika, antivirala, svampdödande ochantiparasitära medel ineffektiva vid behandling av infektioner. År 2014orsakade AMR ungefär 700 000 dödsfall över hela världen och siffranökade till 1,27 miljoner under 2019. Därför finns det ett behov av attutforska nya teknologier och behandlingar. Inom utvecklingen avalternativ till konventionella småmolekylära antibiotika harpolykatjoniska makromolekyler såsom dendritiska polymerer framträtt.Dendrimerer är kraftigt förgrenade makromolekyler och perfektdefinierade med en hög densitet av funktionella grupper. Deras unikaarkitektur gör dem intressanta för biomedicinska applikationer somfrisättning av läkemedel och antimikrobiella material.Cellulosa nanofibriller (CNF) är fibriller av cellulosa med en diameter inanoskala, en polymer som vanligtvis utvinns från trä. Det långvarigaberoendet av fossilbaserade produkter har resulterat i allvarligamiljökonsekvenser, vilket har drivit på utvecklingen av materialproducerade från förnyelsebara råvaror. CNF har fascinerande egenskapersom hög elasticitetsmodul och låga densiteter, vilket har gjort demattraktiva som strukturella material från hållbara källor som kan bilda 3Dnätverk.Kombinationen av katjoniska dendritiska polymerer och cellulosananofibriller utforskas i detta arbete och presenterar en spännandeutveckling av innovativa biomaterial som är antibakteriella ochbiokompatibla. En del av arbetet är fokuserad på syntesen av katjoniskadendritiska polymerer med varierande typer av katjoniska funktionalitetpå ytan genom att använda esterifieringsreaktioner som katalyseras avcesiumfluorid och därefter tiol-en-klickreaktioner. En annan del ärfokuserad på att skapa hybridhydrogeler som består av katjoniskadendritiska polymerer och anjoniska CNF. Vidare undersöktes hydrogelerbestående av dendritiska-linjära-dendritiska (DLD) polymerer ochanjoniska CNF. Sammanfattningsvis påvisade resultaten mångsidighetenoch potentialen hos dem utvecklade katjoniska dendritiska polymerernaoch CNF-baserade hydrogelerna mot bakteriestammar som Escherichiacoli, Pseudomonas aeruginosa och Staphylococcus aureus, samtidigt somde visade låg cytotoxicitet.