Nanotechnologies et Matériaux Fonctionnels, L'Université d'Uppsala a développé un filtre en papier, qui peut éliminer les particules virales avec une efficacité équivalente à celle des meilleurs filtres antivirus industriels. Le filtre en papier est composé à 100 % de nanofibres de cellulose de haute pureté, directement issus de la nature.

La recherche a été menée en collaboration avec des virologues de l'Université suédoise des sciences agricoles/Institut vétérinaire national suédois et est publiée dans le Matériaux de santé avancés journal.

Les particules virales sont des objets très particuliers, minuscules (environ mille fois plus fins qu'un cheveu humain) mais puissants. Les virus ne peuvent se répliquer que dans les cellules vivantes, mais une fois que les cellules sont infectées, les virus peuvent s'avérer extrêmement pathogènes. Les virus peuvent provoquer activement des maladies par eux-mêmes ou même transformer des cellules saines en tumeurs malignes.

« La contamination virale des produits biotechnologiques est un sérieux défi pour la production de protéines thérapeutiques et de vaccins. En raison de la petite taille, la suppression de virus est une tâche non triviale, et, donc, les filtres de suppression de virus peu coûteux et robustes sont très demandés », déclare Albert Mihranyan, Professeur agrégé à la Division des nanotechnologies et des matériaux fonctionnels, Université d'Uppsala, qui dirige l'étude.

La cellulose est l'un des matériaux les plus courants pour produire divers types de filtres car il est peu coûteux, jetable, inerte et non toxique. Il est également résistant mécaniquement, hydrophile, stable dans une large gamme de pH, et peut résister à la stérilisation, par ex. par autoclavage. Papier filtre normal, utilisé pour la chimie, a des pores trop larges pour éliminer les virus.

L'étudiant de premier cycle Linus Wågberg, Professeur Maria Strømme, et professeur agrégé Albert Mihranyan à la Division de la nanotechnologie et des matériaux fonctionnels, Université d'Uppsala, en collaboration avec les virologues Dr Giorgi Metreveli, Eva Emmoth, et le professeur Sándor Belák de l'Université suédoise des sciences agricoles (SLU)/Institut national vétérinaire suédois (SVA), rapportent la conception d'un filtre en papier capable d'éliminer les particules virales avec une efficacité équivalente à celle des meilleurs filtres antivirus industriels. Le filtre en papier signalé, qui est fabriqué selon les procédés traditionnels de fabrication du papier, se compose de 100 pour cent de nanofibres de cellulose de haute pureté directement dérivées de la nature.

La découverte est le résultat d'une décennie de recherche sur les propriétés des matériaux nanocellulosiques à haute surface spécifique, ce qui a finalement permis aux scientifiques d'adapter la distribution de la taille des pores de leur papier précisément dans la plage souhaitable pour la filtration des virus.

Les filtres en papier d'élimination des virus précédemment décrits reposaient fortement sur l'interception des virus via des interactions électrostatiques, qui sont sensibles au pH et aux concentrations en sel, tandis que les filtres d'élimination des virus fabriqués à partir de polymères synthétiques et qui reposent sur l'exclusion de taille sont produits par un processus fastidieux d'inversion de phase en plusieurs étapes impliquant des solvants dangereux et un traitement rigoureux de recuit des pores.

Incidemment, c'était le chimiste suédois J.J. Berzélius (1779-1848), l'un des anciens élèves les plus célèbres de l'Université d'Uppsala, qui a été le premier à utiliser le papier pur tout chiffon humide pour la séparation des précipités en analyse chimique. Dans un sens, le filtre nano-papier pour l'élimination des virus développé par les scientifiques d'Uppsala est l'analogue moderne du très populaire papier filtre suédois développé par Berzelius il y a près de deux siècles.