Une nouvelle combinaison de métal liquide s'annonce comme une arme secrète potentielle dans la lutte mondiale contre la résistance aux antimicrobiens, qui rend déjà certains médicaments antibiotiques impuissants contre les « superbactéries ».
Des scientifiques des États-Unis et d'Australie dirigés par l'Université de Flinders ont développé un simple traitement de revêtement métallique pour les bandages, les dispositifs médicaux et même les nanoparticules de médicaments, capables de résister et de tuer les bactéries.
Les chercheurs du laboratoire de nano-ingénierie biomédicale de l'université Flinders, de l'université de Sydney et de l'université d'État de Caroline du Nord affirment que la nouvelle approche implique de tester des particules de métal liquide à l'échelle nanométrique « GaLM » qui ont amélioré la biocompatibilité et une faible cytotoxicité pour les cellules et qui pourraient être appliquées comme agents antimicrobiens sûrs et efficaces.
"Le gallium à l'état liquide (ou 'GaLM') est l'un des candidats les plus prometteurs pour être utilisé comme agent antimicrobien et peut être utilisé de nombreuses manières comme métal liquide", déclare le Dr Vi Khanh Truong, chercheur à l'Université Flinders. auteur principal d'un nouvel article dans ACS Nano .
"L'état liquide du GaLM lui permet d'être facilement combiné ou fonctionnalisé avec d'autres composants pour créer diverses formes de métaux antimicrobiens plus efficaces."
"De même, le gallium semble être compatible avec les cellules humaines dans des préparations et des concentrations pertinentes pour son activité antimicrobienne, il pourrait donc un jour être administré par voie orale ou par injection intraveineuse."
« Les performances antimicrobiennes de ce matériau seraient également activées par des stimuli externes (lumière, champs magnétiques et chaleur, entre autres), ce qui donnerait lieu à de nouvelles solutions capables de surpasser les nanoparticules monométalliques antimicrobiennes et pourraient conduire à la prochaine génération de produits antimicrobiens et anti-microbiens. agents inflammatoires à base de métaux."
Dirigée par des experts internationaux dans le domaine, dont le professeur Michael Dickey des États-Unis, le professeur Kourosh Kalantar-Zadeh, lauréat du Conseil australien de la recherche, et le professeur Krasimir Vasilev, chercheur en leadership du NHMRC à l'Université de Flinders, tous auteurs du nouvel article de synthèse, la recherche se développe dans les domaines des métaux. stratégies antimicrobiennes dans une course contre les menaces croissantes de résistance aux antimicrobiens (RAM).
Alors que la RAM rend différents types d’infections bactériennes, fongiques et virales incurables, ce qui peut entraîner une morbidité et une mortalité, la phagothérapie (virus), l’immunothérapie, la technologie CRISPR-Cas et la polythérapie antibiotique sont d’autres approches de recherche en cours dans le monde.
Les stratégies actuelles de contrôle des infections qui s'appuient sur des antibiotiques synthétiques conventionnels échouent de plus en plus, et la « boîte à outils » de traitement s'épuise rapidement, indique le nouvel article de l'ACS.
"Pour aggraver les choses, la capacité des bactéries à évoluer pour résister aux antibiotiques dissuade les sociétés pharmaceutiques de rechercher des antibiotiques cibles de nouvelle génération."
Le Dr Truong, du laboratoire de nano-ingénierie biomédicale de l'université de Flinders, déclare que l'ACS Nano L'étude examine comment la combinaison du gallium avec d'autres éléments « élargit le domaine des GaLM avec des fonctionnalités réglables ».
"Contrairement aux particules à l'état solide, les particules GaLM peuvent transformer considérablement leur configuration en réponse à des stimuli externes. Fait intéressant, les GaLM à l'état liquide peuvent transformer leur forme autour et à l'intérieur des cellules."
"De plus, dans leur état liquide, les GaLM peuvent dissoudre et séquestrer des éléments métalliques qui peuvent ensuite être libérés à la demande via des stimuli. Ceci est particulièrement utile pour améliorer l'efficacité de la libération de médicaments."
"Comparés aux métaux solides, les GaLM semblent inoffensifs pour les eucaryotes (ce qui indique une biocompatibilité avec les tissus humains) tout en conservant une puissante activité antimicrobienne."
"Il est important de souligner que l'activité antimicrobienne des GaLM, en volume et en nanodimensions, ne se limite pas aux procaryotes tels que les bactéries et les cyanobactéries", ajoute-t-il.
"De plus, les GaLM offrent des propriétés anti-inflammatoires et nous avons également examiné le rôle du comportement de phase et des interfaces dans les GaLM à l'échelle nanométrique sur les propriétés antibactériennes."
Plus d'informations : Vi Khanh Truong et al, Gallium Liquid Metal :Nanotoolbox for Antimicrobien Applications, ACS Nano (2023). DOI :10.1021/acsnano.3c06486
Informations sur le journal : ACS Nano
Fourni par l'Université de Flinders
