Un verre bioactif amélioré contre les superbactéries
Selon une nouvelle étude, les infections liées aux dispositifs médicaux tels que les cathéters, les implants dentaires, les appareils orthopédiques et les pansements, pourraient être considérablement réduites grâce à une technique simple.
Un verre bioactif qui tue les bactéries
Des scientifiques de l’université d’Aston ont trouvé un moyen d’accroître considérablement les propriétés antimicrobiennes d’un matériau utilisé dans de nombreux dispositifs médicaux et surfaces cliniques : le verre bioactif.
L’équipe de l’Université Aston avait déjà développé un verre bioactif qui tue les bactéries et qui contient un seul oxyde de zinc, de cobalt ou de cuivre. Leurs dernières recherches ont combiné des paires d’oxydes métalliques dans ce matériau, et ont constaté que certaines combinaisons étaient plus de 100 fois meilleures pour tuer les bactéries que l’utilisation d’oxydes uniques.
Le verre bioactif est fabriqué à partir de produits chimiques de haute pureté conçus pour induire une activité biologique spécifique, mais le type de verre actuellement utilisé en clinique – souvent comme matériau de remplissage des os – ne contient pas de substances antimicrobiennes.
La recherche de l’université d’Aston a montré que des combinaisons d’oxydes métalliques peuvent améliorer les propriétés antimicrobiennes du verre bioactif et les chercheurs pensent que cette approche pourrait être appliquée à d’autres matériaux à usage clinique.
Trouver de nouveaux moyens de prévenir les infections
De nombreuses bactéries responsables d’infections – comme Escherichia coli et Staphylococcus aureus – deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques, de sorte qu’il est urgent de trouver de nouveaux moyens de prévenir les infections.
Le professeur Richard Martin, qui a dirigé ces recherches a déclaré : « les antibiotiques sont utilisés en association depuis les années 1950, car deux antimicrobiens peuvent élargir le spectre de couverture en visant différentes cibles bactériennes en même temps. Notre recherche est la première à montrer que cette approche combinée peut également fonctionner avec des matériaux. »
Le professeur Martin et ses collègues, les docteurs Tony Worthington et Farah Raja, ont créé un verre bioactif contenant de petites quantités de cobalt, de cuivre ou de zinc, ainsi que des combinaisons de deux de ces trois oxydes.
De très bons résultats selon les combinaisons
Ils les ont ensuite broyés en une poudre qu’ils ont stérilisée, avant de l’ajouter à des colonies d’E. coli, de S. aureus et d’un champignon, le Candida abicans. Ils ont comparé les effets du verre standard et du verre contenant des oxydes métalliques seuls ou des combinaisons, en mesurant les taux de destruction des bactéries et des champignons sur 24 heures.
Tous les verres contenant des oxydes métalliques – seuls ou combinés – ont donné de meilleurs résultats que le verre seul. Le cuivre, combiné au cobalt ou au zinc, a eu l’effet le plus fort sur les bactéries, suivi par une combinaison de cobalt et de zinc.
Les deux combinaisons de cuivre étaient plus de cent fois plus efficaces que les oxydes seuls pour tuer E. coli, tandis que le cuivre et le zinc étaient tout aussi efficaces contre S. aureus. La combinaison de cobalt et de zinc a eu l’effet le plus fort sur les champignons.
L’utilisation de métaux antimicrobiens est la voie à suivre
Le Dr Worthington a déclaré: « nous avons montré que le codopage des surfaces avec ces métaux antimicrobiens combinés, notamment le cuivre, le zinc et le cobalt, pouvait réduire l’adhésion et la colonisation bactériennes sur les surfaces ou les dispositifs utilisés en pratique clinique. L’utilisation de métaux antimicrobiens est potentiellement la voie à suivre, étant donné que la découverte de nouveaux antibiotiques est actuellement limitée. Nous invitons les fabricants à examiner si notre nouvelle approche peut être utilisée pour leurs matériaux biomédicaux. »
Cette recherche a été publiée dans ACS Biomaterials Science & Engineering.
Source : Aston University
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