L'acier inoxydable est largement utilisé en médecine chirurgicale :pour les dispositifs médicaux tels que les stents coronaires, tiges d'implants de hanche et remplacements de disques vertébraux, et pour une variété d'outils chirurgicaux tels que scalpels et forceps, ainsi que des tables d'opération.

En tant que matériau, cependant, l'acier inoxydable n'est pas sans défauts. Heures supplémentaires, les implants en acier peuvent provoquer des réactions allergiques et toxiques et être rejetés par l'organisme, et dans les environnements chirurgicaux moins hygiéniques, l'acier peut ne pas résister adéquatement à l'accumulation de bactéries nocives.

Pendant des années, les scientifiques ont expérimenté des moyens d'améliorer l'efficacité de l'acier inoxydable en utilisant des revêtements spéciaux, modifier la chimie du matériau et même la structure moléculaire de la surface. Bien que ces approches aient généré des améliorations, ils sont complexes et comportent un certain nombre de limitations inhérentes.

À ce jour, pas efficace, Facile, solution rentable a été développée.

Mais maintenant, en s'appuyant sur leur expertise avec d'autres métaux pertinents sur le plan biomédical, scientifiques de la Faculté de médecine dentaire de l'Université de Montréal, avec un collègue du département de chimie, ont trouvé un moyen de modifier la surface même de l'acier inoxydable en créant un réseau de pores à l'échelle nanométrique.

D'autres applications répandues possibles

Le développement - qui pourrait avoir des applications étendues dans la fabrication médicale et autre - promet d'améliorer l'acceptation de l'acier inoxydable par le corps et d'aider à contrôler les infections bactériennes en milieu hospitalier. La recherche est détaillée dans une étude publiée dans la revue Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

"La beauté de celui-ci est sa simplicité et sa capacité à simultanément améliorer la réponse cellulaire et limiter l'expansion bactérienne, " a déclaré le directeur de l'étude, Antonio Nanci, anatomiste en biologie cellulaire qui dirige le Laboratoire d'étude des tissus calcifiés et des biomatériaux.

« En termes d'avantages antibactériens, il n'y a pas besoin d'antibiotiques, pas besoin de produits chimiques; cela fonctionne juste par interaction physico-chimique entre l'acier et les bactéries - c'est très unique et excitant, et il peut représenter un autre outil pour aider à lutter contre la résistance bactérienne aux antibiotiques, " a déclaré Nanci.

"Tout ce qui est inoxydable dans un hôpital - les poignées de porte, les instruments, la table d'opération – pourrait être traité de cette façon. Avec ça, les bactéries ne se propagent tout simplement pas." Quant aux implants médicaux, "L'inox dont la surface a été altérée aura la capacité médicale d'améliorer la cicatrisation autour des implants et leur acceptation par l'organisme, " ajouta Nanci.

Le moment eurêka d'un scientifique espagnol

Cette recherche a bénéficié de l'expertise d'Alejandra Rodriguez-Contreras, un post-doctorant de Barcelone travaillant sur les moyens de rendre les surfaces antibactériennes, généralement un processus complexe et laborieux.

"Alejandra ne pensait pas que cela pouvait être fait simplement sur de l'acier inoxydable, mais un jour elle l'a essayé et ça l'a fait, " s'est rappelé Nanci. " Elle a couru dans mon bureau et a dit, 'Ça marche! Ça marche!'"

Le scientifique espagnol a adapté un procédé de galvanoplastie des métaux à l'aide d'un mélange chimique non conventionnel. Aussi, elle a pris la décision inhabituelle d'utiliser du vernis à ongles pour protéger une partie de l'échantillon d'essai pendant le traitement, créant essentiellement un contrôle interne qui limite la variation expérimentale.

"Essentiellement, nous avons repris les méthodes simples que nous avons développées pour le titane dans les implants dentaires et les avons adaptées à l'acier inoxydable, et ça marche très bien, " a déclaré Nanci. " L'acier inoxydable est très résistant aux traitements chimiques, et beaucoup de gens ont essayé au fil des ans de rendre la surface fonctionnelle. C'est un matériau difficile à traiter. Mais nous avons percé le problème."

Nanci pense que le processus que son groupe a développé pour changer la surface du métal - qu'il appelle nanocavitation - a une pertinence médicale mais peut également trouver des applications dans d'autres industries - par exemple, pour améliorer la résistance au frottement, pour favoriser l'adhérence des revêtements de protection et des peintures, et pour traiter les cuves de fermentation pour les aliments et les boissons telles que la bière.