(PhysOrg.com) -- En utilisant une forme avancée de tampon en caoutchouc, des chercheurs ont mis au point un moyen de faire adhérer un revêtement antibactérien ultra-mince à une plaie.

L'ingrédient actif, argent, "est utilisé depuis des lustres pour prévenir et traiter les infections, " dit le premier auteur Ankit Agarwal, un boursier postdoctoral en génie chimique et biologique à l'Université du Wisconsin-Madison. "Mais l'argent peut aussi tuer les cellules de la peau, et par conséquent, nous devons développer des matériaux qui fournissent des niveaux d'argent antibactériens mais non toxiques aux plaies. »

Dans une étude qui vient de paraître dans la revue Matériaux fonctionnels avancés , Agarwal, professeur de génie chimique et biologique Nicholas Abbott, et ses collègues ont décrit un processus de création d'un revêtement polymère ultra-mince transparent portant des charges précises de nanoparticules d'argent extrêmement fines.

Le revêtement, juste quelques molécules d'épaisseur, a été assemblé sur un morceau de caoutchouc flexible, puis estampé en caoutchouc sur un morceau de peau de cadavre qui simulait une blessure lors de l'expérience.

Pour tester l'activité contre les bactéries, les chercheurs ont traité des échantillons de peau avec deux bactéries qui infectent couramment les plaies. En utilisant un dosage d'argent qui n'avait pas endommagé les cellules de la peau lors des tests précédents, les bactéries étaient indétectables dans les 12 heures, dit Agarwal.

Les plaies persistantes sont une cause majeure de douleur, dépenses et invalidité. Aux États-Unis, environ deux millions de personnes consultent chaque année pour des brûlures à l'hôpital, et six autres millions de personnes ont des plaies chroniques dues à d'autres causes.

« Les plaies chroniques sont un fardeau national majeur, " dit Michael Schurr, un collaborateur de l'étude qui est professeur de chirurgie à l'UW-Madison. « Si vous regardez la prochaine épidémie de diabète, les ulcères du pied sont très fréquents dans le diabète, et ils conduisent souvent à l'amputation. Malgré tous les progrès de la chirurgie et de la médecine, les soins des plaies que nous prodiguons maintenant sont à peu près les mêmes que ceux que nous proposions il y a 20 ou 50 ans."

L'impression par contact avec des tampons est largement utilisée dans l'industrie pour appliquer des revêtements précis sur le métal et le verre, Agarwal dit, mais les chercheurs ont dû inventer une méthode pour transférer la couche de polymère sur une peau plus douce. "Nous avons trouvé, par hasard, que si on introduit certaines billes de taille micrométrique dans les films, il améliore grandement le transfert des films sur des matériaux souples, " dit Agarwal.

La technologie, développé en collaboration avec Charles Czuprynski de UW-Madison et Christopher Murphy, qui est maintenant à l'Université de Californie, offre de nombreux avantages, dit Agarwal. D'abord, il place les nanoparticules d'argent directement dans la plaie, permettant à des doses d'argent non toxiques (jusqu'à 100 fois inférieures à celles utilisées dans les pansements commerciaux à l'argent) d'avoir une activité antibactérienne. Seconde, les ingénieurs chimistes devraient être en mesure de créer une version à libération prolongée pour réduire le besoin d'applications répétées et de changements de pansements douloureux.

Par ailleurs, tandis que les bactéries peuvent développer efficacement une résistance aux antibiotiques, ils ne développent pratiquement jamais de résistance à l'argent. "L'argent agit en endommageant les membranes cellulaires bactériennes et en interférant avec les fonctions métaboliques des microbes, " dit Agarwal. L'argent peut également tuer les champignons et les levures et inactiver les virus.

Les films contenant des nanoparticules d'argent sont composés de centaines de couches individuelles et prennent plusieurs heures à préparer sur une machine robotisée sur le campus. Mais rien de cette chimie n'a besoin d'être fait près du patient, Agarwal dit, et le processus d'estampage lui-même ne prend que 30 secondes. Dans le laboratoire, les timbres sont imprimés sur la peau du cadavre à l'aide d'un rouleau à main comme ces artistes utilisent pour faire des gravures sur bois.

Des études préliminaires ont montré que les films et le processus d'estampage n'altèrent pas la cicatrisation des plaies chez les souris diabétiques, dit Agarwal. D'autres études, dirigé par Jonathan McAnulty de la UW-Madison School of Veterinary Medicine, étudient l'effet antibactérien des films de nanoparticules d'argent dans les plaies infectées de souris et de porcs.

Le procédé pourrait être utilisé plus généralement, dit Abbott. "Cette méthode est applicable à une gamme de matériaux mous et pourrait incorporer une variété de molécules à la surface des tissus qui pourraient influencer les comportements cellulaires fondamentaux impliqués dans la guérison."

Si et quand la technologie réussit ses essais sur les animaux, il sera temps de préparer des essais humains. « Nous avons une équipe multidisciplinaire de scientifiques vétérinaires, chimistes, chirurgiens, ingénieurs chimistes et scientifiques des matériaux qui ont de l'expérience dans la prise de dispositifs médicaux par l'intermédiaire de la Food and Drug Administration, " Agarwal dit. " Le besoin est grand, mais cela peut prendre encore quelques années avant que le traitement ne soit disponible pour les patients."