Il a été démontré qu'un nouveau processus de revêtement par pulvérisation de nanoparticules élimine pratiquement la croissance de certaines des bactéries les plus dangereuses au monde dans les systèmes de filtration d'air, réduisant ainsi considérablement le risque d'infections bactériennes et virales aéroportées.
C'est la principale conclusion d'une étude menée par des chercheurs de l'Institut des matériaux IMDEA en collaboration avec des scientifiques du Centre de recherche en réseau biomédical sur les maladies respiratoires (CIBERES) et de l'Université Rey Juan Carlos (URJC) de Madrid, en Espagne. L'étude a été publiée dans Materials Chemistry and Physics .
L'étude intitulée « Contrôle des agents microbiens par fonctionnalisation de filtres à air commerciaux avec des particules d'oxyde métallique » a testé diverses couches pulvérisées d'argent (Ag2 O), les oxydes de cuivre (CuO) et de zinc (ZnO) comme filtres antiviraux et antibactériens à faible coût lorsqu'ils sont appliqués aux systèmes de filtration d'air disponibles dans le commerce.
Les auteurs ont constaté que l'Ag2 Il a été démontré que les composés O et CuO utilisés avaient une activité antivirale totale supérieure à 99 %, l'Ag2 O extrait filtré démontrant également une prévention complète de la croissance bactérienne ciblée tout au long de la période d'incubation de 24 heures mesurée par l'étude.
Les résultats de l'étude pourraient s'avérer utiles pour prévenir la propagation d'un grand nombre d'infections respiratoires. Cependant, les chercheurs se sont concentrés spécifiquement sur les propriétés antimicrobiennes des particules d'oxyde métallique contre deux agents pathogènes respiratoires spécifiques :Streptococcus pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa.
"S. pneumoniae et P. aeruginosa sont considérés parmi les cinq principaux agents pathogènes bactériens entraînant la mort dans le monde", explique le Dr Mónica Echeverry-Rendón, chercheuse en matériaux à l'IMDEA. "S. pneumoniae est la principale cause de pneumonie bactérienne communautaire, d'otite moyenne aiguë chez les enfants et de méningite non épidémique.
"P. aeruginosa, quant à lui, est généralement associé à des exacerbations récurrentes associées à des infections chroniques chez les patients atteints de mucoviscidose et de bronchectasie."
L'étude a été menée en collaboration avec le fabricant espagnol de filtres à air Venfilter, qui a fourni cinq filtres disponibles dans le commerce pour les tests.
La filtration de l’air est l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour garantir la qualité de l’air intérieur. Son efficacité a été bien établie pour capturer les agents pathogènes aéroportés et garantir une stérilité adéquate de l'air dans des environnements contrôlés.
Cependant, après une utilisation à long terme, des micro-organismes nocifs pour la santé humaine, tels que des spores fongiques et des bactéries, peuvent s'accumuler et même se développer dans les filtres non traités.
Au cours des deux dernières décennies, plusieurs espèces de spores bactériennes ont été détectées dans de tels environnements, notamment Propionibacterium, Staphylococcus et Legionella. Une grande variété d'espèces de champignons nuisibles ont également été identifiées, telles que Aspergillus, Penicillium et Cladosporium.
Après une longue période de préparation, les poudres d'oxyde utilisées dans l'étude ont été pulvérisées directement sur les surfaces des filtres, qui ont ensuite été caractérisées et évaluées biologiquement.
Ces dernières années, les nanoparticules d’oxydes métalliques ont montré des résultats positifs en inhibant la croissance bactérienne et en défiant la résistance antibactérienne. Les bons résultats encouragent des études plus approfondies sur le sujet pour en savoir plus sur les mécanismes entre particules et micro-organismes.
Non seulement les oxydes ont été testés pour leur efficacité antibactérienne et antivirale, mais il a également été démontré que leur processus d'application par pulvérisation n'avait aucun effet négatif sur l'efficacité de la filtration ou sur la microstructure sous-jacente du filtre lui-même.
Bien que les premiers résultats de l'étude soient extrêmement prometteurs, des tests supplémentaires devront être menés pour confirmer et évaluer les résultats.
"Dans l'ensemble, ce travail présente une évaluation préliminaire partielle du revêtement par pulvérisation en tant que processus de post-fabrication peu coûteux, simple et polyvalent de filtres à air pouvant être appliqué à des fins commerciales", conclut le Dr Echeverry-Rendón.
"Cependant, bien que les réalisations obtenues jusqu'à présent soient très significatives au niveau scientifique, il reste encore un long chemin à parcourir avant qu'il soit possible de les commercialiser au niveau industriel.
"Différents aspects et tests supplémentaires devront être pris en compte dans les travaux futurs… afin qu'une caractérisation complète de l'efficacité du revêtement et des performances du filtre, au fil du temps, et en utilisant des prototypes de filtres grandeur nature avec des cadres scellés, puisse être réalisée."
Plus d'informations : Bruno Ribeiro et al, Contrôle des agents microbiens par fonctionnalisation de filtres à air commerciaux avec des particules d'oxyde métallique, Chimie et physique des matériaux (2023). DOI :10.1016/j.matchemphys.2023.128684
Fourni par IMDEA Materials
