Pour arrêter la propagation de la maladie, il pourrait être utilisé pour enduire les écrans de téléphone et les claviers, ainsi que l'intérieur des cathéters et des tubes respiratoires, qui sont une source majeure d'infections associées aux soins (IAS).

Les IAS les plus connues sont causées par Clostridioides difficile ( C. difficile ), résistant à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) et Escherichia coli ( E. coli ). Ils surviennent fréquemment au cours d'un traitement médical ou chirurgical en milieu hospitalier, ou de se rendre dans un établissement de santé et constituer une menace grave pour la santé, ce qui en fait une priorité clé pour le NHS.

La recherche, publié aujourd'hui dans Communication Nature , est le premier à montrer un revêtement antimicrobien activé par la lumière qui tue avec succès les bactéries à faible intensité, lumière ambiante (300 Lux), comme celle que l'on trouve dans les services et les salles d'attente. Précédemment, des revêtements similaires nécessitaient une lumière intense (3, 000 Lux), comme celui que l'on trouve dans les blocs opératoires, pour activer leurs propriétés meurtrières.

Le nouveau revêtement bactéricide est composé de minuscules amas d'or chimiquement modifié incorporés dans un polymère avec du cristal violet, un colorant aux propriétés antibactériennes et antifongiques.

Premier auteur, Dr Gi Byoung Hwang (UCL Chimie), a déclaré:"Les colorants tels que le cristal violet sont des candidats prometteurs pour tuer les bactéries et garder les surfaces stériles car ils sont largement utilisés pour désinfecter les plaies. Lorsqu'ils sont exposés à une lumière vive, ils créent des espèces réactives de l'oxygène, qui à leur tour tuent les bactéries en endommageant leurs membranes protectrices et leur ADN. Ceci est amplifié lorsqu'ils sont associés à des métaux tels que l'argent, d'or et d'oxyde de zinc."

"D'autres revêtements ont efficacement tué les bactéries mais seulement après exposition à la lumière UV, ce qui est dangereux pour l'homme, ou des sources lumineuses très intenses, qui ne sont pas très pratiques. Nous sommes surpris de voir à quel point notre revêtement est efficace pour tuer les deux S. aureus et E. coli en lumière ambiante, ce qui le rend prometteur pour une utilisation dans une variété d'environnements de soins de santé, " a ajouté le professeur Ivan Parkin (UCL Chimie), auteur principal et doyen des sciences mathématiques et physiques de l'UCL.

L'équipe de chimistes, des ingénieurs chimistes et des microbiologistes ont créé le revêtement bactéricide à l'aide d'une méthode évolutive et testé son efficacité à tuer S. aureus et E. coli contre les revêtements de contrôle et sous différentes conditions d'éclairage.

Les surfaces des échantillons ont été traitées soit avec le revêtement bactéricide, soit avec un revêtement témoin avant d'être inoculées avec 100, 000 unités formant colonie (UFC) par ml de S. aureus et E. coli . La croissance des bactéries a été étudiée dans des conditions de lumière sombre et blanche entre 200 et 429 Lux.

Ils ont découvert qu'à la lumière ambiante, un revêtement témoin de cristal violet dans un polymère seul n'a tué aucune des bactéries. Cependant, dans les mêmes conditions d'éclairage, le revêtement bactéricide a conduit à une réduction de 3,3 log de la croissance de S. aureus après six heures et une réduction de 2,8 log de la croissance de E. coli après 24 heures.

" E. coli était plus résistant au revêtement bactéricide que S. aureus car il a fallu plus de temps pour obtenir une réduction significative du nombre de bactéries viables à la surface. C'est vraisemblablement parce que E. coli a une paroi cellulaire avec une structure à double membrane alors que S. aureus n'a qu'une seule membrane barrière, ", a expliqué la co-auteure de l'étude, la Dre Elaine Allan (UCL Eastman Dental Institute).

L'équipe a découvert de manière inattendue que le revêtement tue les bactéries en produisant du peroxyde d'hydrogène, un réactif relativement doux utilisé dans les solutions de nettoyage des lentilles de contact. Il agit en attaquant chimiquement la membrane cellulaire, et prend donc plus de temps pour travailler sur les bactéries avec plus de couches de protection.

"Les amas d'or dans notre revêtement sont essentiels pour générer le peroxyde d'hydrogène, par l'action de la lumière et de l'humidité. Étant donné que les amas ne contiennent que 25 atomes d'or, très peu de ce métal précieux est requis par rapport à des revêtements similaires, rendre notre revêtement attractif pour une utilisation plus large, " a commenté l'auteur principal, le professeur Asterios Gavriilidis (UCL Chemical Engineering).