DISPOSITIFS, PANSEMENTS : Une super-mousse antimicrobienne à l'effet lotus

Ces bioingénieurs de l’Université de Géorgie (UGA) viennent de développer une «super-mousse» antimicrobienne et électroconductrice, qui pourrait réduire considérablement les infections liées aux soins de santé (IAS) causées par les dispositifs médicaux implantés ou qui se développent au niveau des plaies. Ce nouveau matériau qui promet de nombreuses applications avec un bénéfice antimicrobien est présenté dans la revue Applied Materials & Interfaces.

La mousse tridimensionnelle poreuse est hydrofuge, ce qui signifie qu'elle résiste au sang, aux microbes et aux protéines, tout en présentant des propriétés antimicrobiennes et de séparation huile-eau. Sa polyvalence, sa fonctionnalité et ses coûts de production relativement peu élevés pourraient en faire une ressource précieuse pour de futurs dispositifs de santé mais aussi de nombreux développements visant à préserver l’environnement.

L’auteur principal, Hitesh Handa, professeur agrégé de génie chimique à l’UGA, commente ce développement : « Vous pouvez trouver une surface qui n'est qu'antimicrobienne, ou vous pouvez en trouver une qui ne peut qu'empêcher la coagulation du sang. Pouvoir fabriquer des matériaux anticoagulants, antimicrobiens et « antisalissures » constitue une innovation par rapport aux normes actuelles ».

Le matériau est pourtant une mousse « grossière »

mais dotée d’une paire de charges ajoutées : des nanoplaquettes de graphène hydrophobes (ou hydrofuges) électriquement conductrices et des microparticules de cuivre bactéricides hydrophobes. Du cuivre, une toxine connue contre les cellules bactériennes, a permis de doter la surface de la mousse de propriétés antimicrobiennes.

Des expériences confirment ici son efficacité :

• en utilisant E. coli comme bactérie test, les chercheurs constatent que le matériau permet une réduction bactérienne de 99,9 % par rapport à un simple polymère. Bien que cela ne démontre pas que toutes les bactéries sont éliminées par la mousse, ces résultats apparaissent extrêmement prometteurs en regard des centaines de milliers d’IAS recensées chaque année dans le monde (dont 500.000 infections liées aux soins causées par des implants aux seuls Etats-Unis) ;
• le matériau démontre également sa capacité à séparer l'eau et d'autres polluants à base d'huile. En plaçant une éponge 3D fabriquée à partir du nouveau matériau dans une variété de mélanges liquides – eau +chloroforme, acide chlorhydrique ou autres particules organiques – les chercheurs observent cette capacité à absorber et à éliminer les polluants organiques de l'eau, tout en tuant les bactéries.

Alors que les dispositifs médicaux, indispensables, restent une source majeure de contamination, que les protéines sont les premières molécules à coller à leur surface, et à agir comme une colle qui permet au sang ou aux bactéries d'adhérer, en éliminant cette liaison des protéines, il devient possible d’éviter une grande partie des infections.

À plus grande échelle, le matériau pourrait avoir un impact sur le nettoyage de l'environnement des déchets du pétrole ou d'autres polluants.

Un phénomène appelé « l'effet lotus », qui fait référence aux propriétés autonettoyantes résultant de l'ultrahydrophobicité de la fleur de lotus, un modèle pour la fabrication de surfaces superhydrophobes.

Source: Applied Materials & Interfaces January 26, 2023 DOI : 10.1021/acsami.2c22180 Superhydrophobic and Conductive Foams with Antifouling and Oil–Water Separation Properties

Équipe de rédaction SantélogMai 2, 2023Rédaction Santé log