Revêtements de polyurée antimicrobiens avec des particules d'oxyde de nano-zinc dopées aux terres rares
source : MATÉRIAUX AZOÏQUES La pandémie de Covid-19 a démontré le besoin urgent de revêtements antiviraux et antimicrobiens pour les surfaces des espaces publics et des environnements de soins de santé. Des recherches récentes publiées en octobre 2021 dans la revue Microbial Biotechnology ont démontré une préparation rapide dopée à l'oxyde de nano-zinc pour les revêtements de polyurée qui cherche à résoudre ce problème. Le besoin de surfaces hygiéniques Comme l'ont démontré de multiples épidémies de maladies transmissibles, les surfaces sont une source d'agents pathogènes. transmission. Le besoin pressant de produits chimiques et de revêtements de surface antimicrobiens et antiviraux rapides, efficaces et non toxiques a stimulé la recherche innovante dans les domaines de la biotechnologie, de la chimie industrielle et de la science des matériaux. Les revêtements de surface à action antivirale et antimicrobienne peuvent réduire le risque de transmission virale. et tuent les biostructures et les micro-organismes au contact. Ils entravent la croissance des micro-organismes en perturbant la membrane cellulaire. Ils améliorent également les propriétés de la surface, telles que la résistance à la corrosion et la durabilité. Selon le Centre européen de contrôle et de prévention des maladies, 4 millions de personnes (environ deux fois la population du Nouveau-Mexique) dans le monde contractent chaque année une infection nosocomiale. Cela entraîne environ 37 000 décès dans le monde, la situation étant particulièrement mauvaise dans les pays en développement où les gens n’ont pas forcément accès à des infrastructures sanitaires et d’hygiène médicale adéquates. Dans le monde occidental, les IAS constituent la sixième cause de décès. Tout est susceptible d’être contaminé par des microbes et des virus : les aliments, les équipements, les surfaces et les murs, et les textiles n’en sont que quelques exemples. Même des programmes d'assainissement réguliers ne peuvent pas tuer tous les microbes présents sur les surfaces. Il existe donc un besoin urgent de développer des revêtements de surface non toxiques qui empêchent la croissance microbienne. Dans le cas du Covid-19, des études ont montré que le virus peut rester actif. sur les surfaces en acier inoxydable et en plastique fréquemment touchées pendant jusqu'à 72 heures, démontrant le besoin urgent de revêtements de surface dotés de propriétés antivirales. Les surfaces antimicrobiennes sont utilisées dans les établissements de soins de santé depuis plus d'une décennie, pour contrôler les épidémies de SARM. Oxyde de zinc – Un composé chimique antimicrobien largement exploré L'oxyde de zinc (ZnO) possède de puissantes propriétés antimicrobiennes et antivirales. L’utilisation du ZnO a été étudiée de manière intensive ces dernières années en tant qu’ingrédient actif dans de nombreux produits chimiques antimicrobiens et antiviraux. De nombreuses études de toxicité ont montré que le ZnO est pratiquement non toxique pour les humains et les animaux, mais qu'il est très efficace pour perturber les enveloppes cellulaires des micro-organismes. Les mécanismes de destruction des micro-organismes de l'oxyde de zinc peuvent être attribués à quelques propriétés. Les ions Zn2+ sont libérés par dissolution partielle des particules d'oxyde de zinc qui perturbent l'activité antimicrobienne même chez d'autres microbes présents, ainsi que par contact direct avec les parois cellulaires et par la libération d'espèces réactives de l'oxygène. L'activité antimicrobienne de l'oxyde de zinc est en outre liée à la taille et à la concentration des particules. : les particules plus petites et les solutions à plus forte concentration de nanoparticules de zinc ont une activité antimicrobienne accrue. Les nanoparticules d'oxyde de zinc de plus petite taille pénètrent plus facilement dans la membrane cellulaire microbienne en raison de leur grande surface interfaciale. De nombreuses études, en particulier sur le Sars-CoV-2 récemment, ont mis en évidence une action tout aussi efficace contre les virus. Utilisation de revêtements d'oxyde de nano-zinc et de polyurée dopés RE pour créer des surfaces dotées de propriétés antimicrobiennes supérieures. L'équipe de Li, Liu, Yao et Narasimalu a proposé un procédé de préparation rapide de revêtements de polyurée antimicrobiens en introduisant des particules d'oxyde de nano-zinc dopées aux terres rares créées en mélangeant les nanoparticules avec des terres rares dans de l'acide nitrique. Les nanoparticules de ZnO ont été dopées avec du cérium (Ce), du praséodyme (Pr), du lanthane ( LA) et les nanoparticules d'oxyde de zinc dopées au lanthane (Gd.) se sont révélées efficaces à 85 % contre les souches bactériennes de P. aeruginosa et d'E. Coli. Ces nanoparticules restent également efficaces à 83 % pour tuer les microbes, même après 25 minutes. d’exposition à la lumière UV. Les particules d'oxyde de nano-zinc dopées explorées dans l'étude pourraient montrer une réponse améliorée à la lumière UV et une réponse thermique aux changements de température. Les essais biologiques et la caractérisation des surfaces ont également prouvé que les surfaces conservent leurs activités antimicrobiennes après une utilisation répétée. Les revêtements en polyurée ont également une grande durabilité avec moins de risque de décollement des surfaces. La durabilité des surfaces, associée aux activités antimicrobiennes et à la réponse environnementale des particules de nano-ZnO, améliore leur potentiel d'applications pratiques dans divers contextes et industries. Utilisations potentielles Cette recherche montre un énorme potentiel pour contrôler de futures épidémies et arrêter la transmission des IAHP dans les établissements de soins. Il existe également un potentiel pour leur utilisation dans l’industrie alimentaire pour fournir des emballages et des fibres antimicrobiens, améliorant ainsi la qualité et la durée de conservation des denrées alimentaires à l’avenir. Même si ces recherches en sont encore à leurs balbutiements, elles sortiront sans doute bientôt du laboratoire pour entrer dans la sphère commerciale.
Heure de publication : 10 novembre 2021