C’est un peu le principe des patchs à micro-aiguilles, déjà utilisé dans certains dispositifs de pansements innovants, afin de « percer » le biofilm qui peut se former sur les plaies infectées. Cette équipe de bioingénieurs de l’Université de technologie Chalmers (Suède) propose une nouvelle technologie de revêtement à base de pointes de graphène pour lutter contre le biofilm qui peut se former sur certains dispositifs médicaux, comme les cathéters par exemple, entraîner des infections associées aux soins (IAS) et venir gonfler l’antibiorésistance.
Des paillettes de graphène acérées comme des rasoirs s'alignent sur la surface à protéger et tuent les bactéries qui s’y aventurent sans pour autant nuire aux cellules humaines saines. Ces surfaces de graphène bactéricides pourraient bientôt recouvrir tous dispositifs médicaux, notamment les dispositifs invasifs, à l’aide d’une autre technologie basée sur des aimants…
Le graphène présente de solides propriétés bactéricides et a le potentiel de changer la donne dans la lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. Jusqu'à présent, il n'existait aucun moyen efficace de contrôler ces propriétés et aucun moyen d'exploiter ce potentiel du graphène dans les soins de santé. La même technologie que celle utilisée dans un aimant de réfrigérateur ordinaire permet d’obtenir à une surface ultra-mince qui peut servir de revêtement sur les cathéters et les implants. Le tout apportant une efficacité antibactérienne redoutable :
Le nouveau revêtement tue 99,9 % des bactéries présentes sur la surface
Les infections associées aux soins de santé (IAS) constituent à la fois un problème répandu dans le monde mais aussi en augmentation, entraînant de grandes souffrances pour les patients qui ont souvent des difficultés à guérir de ces infections mais aussi des coûts de santé élevés.
- La plupart des IAS surviennent en relation avec l’utilisation de différents dispositifs médicaux, tels que les cathéters, les prothèses de hanche, les prothèses de genou et les implants dentaires, les bactéries utilisant ces « supports » pour pénétrer dans le corps.
L’étude exploite le graphène, un matériau atomiquement fin, dans cette lutte contre les IAS, le biofilm et l’antibiorésistance. L’équipe suédoise démontre
- comment des paillettes de graphène verticales empêchent les bactéries de se fixer au substrat : les bactéries sont coupées en morceaux sur les paillettes tranchantes comme des rasoirs, et meurent ;
- comment contrôler la direction d’orientation des paillettes de graphène grâce à des aimants ;
- comment obtenir au final une surface antibactérienne qui tue 99,9 % des bactéries qui tentent de s’y fixer.
La méthode appelée « réseau Halbach » suppose donc que le champ magnétique à l'intérieur du réseau d'aimants soit renforcé d’un côté et affaibli de l'autre de manière à induire l’orientation souhaitée des pics de graphène.
« La technologie est similaire à celle que l'on trouve dans un aimant de réfrigérateur », explique l’un des auteurs principaux, Viney Ghai, chercheur en rhéologie (résistance des matériaux aux contraintes) et en traitement de la matière molle. Une technologie d’orientation qui présente un potentiel considérable dans d’autres domaines, par exemple dans les batteries, les supercondensateurs, les capteurs et les matériaux d’emballage durables et résistants à l’eau.
Source: Advanced Functional Materials June, 2024 DOI: 10.1002/adfm.202406875 Achieving Long-Range Arbitrary Uniform Alignment of Nanostructures in Magnetic Fields
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