Nous avons acquis une nouvelle arme dans la lutte contre les agents pathogènes nocifs et souvent résistants aux antibiotiques grâce au développement d'un matériau unique conçu pour limiter la propagation des maladies et remplacer les protocoles de nettoyage fastidieux actuels sur les surfaces fréquemment touchées comme les poignées de porte et les rampes.
À l'aide de la Source lumineuse canadienne (CLS) de l'Université de la Saskatchewan (USask), des chercheurs de l'Université de Windsor (UWindsor) ont développé et testé un composé de fluides ioniques (à base de sel) et de nanoparticules de cuivre capables de recouvrir les surfaces et de fournir des germes. -une protection gratuite qui dure beaucoup plus longtemps qu'un nettoyage conventionnel à base d'eau de Javel. Pour le Dr Abhinandan (Ronnie) Banerjee, le matériau composite est de loin supérieur à "une personne utilisant de l'eau de Javel et un chiffon essayant de garder les surfaces désinfectées".
Au début de la pandémie de COVID-19, Banerjee et ses collègues de l'équipe Trant de l'Université de Windsor, un groupe de recherche axé sur les matériaux bioorganiques synthétiques, ont jeté leur dévolu sur l'amélioration des protocoles de désinfection, qui à l'époque impliquaient souvent l'application fréquente de composés comme l'eau de Javel.
"Le problème avec les techniques de désinfection conventionnelles est qu'il ne s'agit pas d'une opération unique", ont-ils déclaré. "Cela nécessite un employé dédié ou une automatisation" pour garder les surfaces exemptes de germes. De plus, un essuyage fréquent d'une surface peut attaquer le matériau sous-jacent, créant ainsi encore plus de possibilités de rassemblement d'agents pathogènes.
L'équipe a mis au point un matériau qui tire parti des propriétés germicides naturelles du cuivre. Ils formulent désormais une nouvelle combinaison de matériaux faciles à appliquer sur les surfaces et durables. Banerjee a expliqué que les nanoparticules de cuivre sont attirées électrostatiquement par les parois cellulaires des agents pathogènes, "qu'elles affaiblissent et décomposent, provoquant essentiellement l'annihilation bactérienne".
Les résultats du groupe sont publiés dans la revue RSC Sustainability sous le titre créatif "Lethal Weapon IL (Ionic Liquid)". Un brevet provisoire récemment attribué donne à Banerjee et à son équipe le temps de trouver un sponsor industriel pour les aider à la commercialisation éventuelle du matériau de revêtement microbien.
Sima Dehghandokht, titulaire d'un doctorat à l'Université de Windsor. étudiante qui a apporté son expertise en microbiologie alimentaire au groupe Trant il y a deux ans, a déclaré que les applications potentielles de ce matériau vont au-delà des boutons de porte, des mains courantes et des boutons d'ascenseur, pour inclure les hôpitaux, les serres, les installations de production agroalimentaire et même les laboratoires scientifiques « où nous traitons avec des agents pathogènes et des bactéries nocives à tout moment. Cela pourrait faciliter la vie des scientifiques."
Il est important, a-t-elle ajouté, de prendre en compte les effets nocifs sur l'environnement des antimicrobiens comme l'eau de Javel, étant donné qu'ils nécessitent des applications répétées puis une élimination du produit.
Les deux chercheurs reconnaissent qu’il reste encore des questions sans réponse concernant le matériau à base de cuivre. Déterminer exactement combien de temps le revêtement reste efficace est une prochaine étape importante, tout comme l'exploration des effets antimicrobiens d'autres nanoparticules comme le zinc et le fer, qui sont tous deux "littéralement bon marché", a déclaré Banerjee.
"Nous devons examiner comment la modification des propriétés des nanoparticules peut avoir un effet sur la prolongation de la durée de vie antimicrobienne du revêtement, mais peut-être aussi sur la destruction de bactéries plus agressives qui ne sont pas facilement tuées par un simple frottement avec de l'eau de Javel."
"Nous devons également vérifier la toxicité du composé", a déclaré Dahghhandokht, pour déterminer si le contact avec le matériau pourrait provoquer une réaction allergique. Heureusement, l'équipe Trant a accès à une bio-imprimante 3D capable de reproduire des lignées cellulaires de peau humaine pour des tests plus approfondis.
Banerjee et Dahghandokht conviennent que l'accès à la technologie CLS est et reste essentiel au développement de leur revêtement antimicrobien.
"Nous n'aurions pas pu réaliser ce travail sans la lumière à haute intensité du CLS", a déclaré Banerjee. "Nous avons pu voir ce qui se passe avec les nanoparticules de cuivre au fil du temps et comment elles libèrent une charge utile toxique pour les bactéries. Il (le CLS) fait partie intégrante de cette recherche."
Plus d'informations : Abhinandan Banerjee et al, Arme mortelle IL :un matériau composite liquide ionique nano-cuivre/tétraalkylphosphonium doté d'une puissante activité antibactérienne, Durabilité RSC (2023). DOI :10.1039/D3SU00203A
Informations sur le journal : Durabilité RSC
Fourni par la source de lumière canadienne
