Développement d'une technologie de surface bactéricide à base d'aluminium

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Publication date
2023Author(s)
Jann, Jessica
Subject
Surface bactéricideAbstract
Avec l’émergence de pathogènes multirésistants aux antibiotiques, les infections nosocomiales constituent une préoccupation majeure pour la santé publique. La transmission des bactéries pathogènes peut être liée à la contamination croisée via l’environnement hospitalier inerte (poignées de porte, rampes d’escalier, etc.). Afin de résoudre cette problématique, des alliages métalliques, principalement à base de cuivre ont été utilisés dans des zones à contacts fréquents. Toutefois, les impacts réels de ces installations coûteuses sur le taux d’infections nosocomiales restent controversés. La compagnie A3 Surfaces (A3S) a ainsi développé une nouvelle technologie à base d’aluminium anodisé (AA) comportant des nanopores imprégnés de composés antibactériens (AgNO3 et/ou composés d’ammoniums quaternaires (QAC#1 ou QAC#2)) pour lutter contre la transmission des bactéries pathogènes.
Ce projet de doctorat avait pour objectifs de caractériser la surface des matériaux développés par la compagnie A3S, d’étudier leur activité antibactérienne et de vérifier les risques biologiques de leur utilisation au contact de la peau. De nouveaux protocoles ont été développés pour caractériser leurs propriétés antibactériennes en fonction du type d’application visée (conditions liquide, humide et sèche) et d’évaluer leur durabilité face aux produits de nettoyage. Les résultats obtenus ont montré que les matériaux A3S présentaient une épaisseur de couche d’anodisation d'environ 50 µm avec un diamètre de pores de 70 nm et un angle de contact variant entre 45 et 70º. AA-QAC#1, dépourvu d’argent (AgNO3), possédait une excellente efficacité, tuant > 99,9 % des bactéries en 5 min et cela sur plusieurs bactéries pathogènes responsables d’infections nosocomiales à Gram positif (Staphylococcus aureus, Clostridioides difficile, Enterococcus faecium résistant à la vancomycine) et à Gram négatif (Salmonella Typhimurium résistantes à la streptomycine et Klebsiella pneumoniae encapsulée). Son efficacité antibactérienne dans des conditions réelles d’utilisation (faible humidité) était plus rapide que celle du cuivre antibactérien. Cependant, pour maintenir leur performance, les AA-QACs devront être utilisés dans des environnements à faible humidité et être nettoyés avec des solutions composées de QACs. De plus, un matériau AA imprégné par une solution simplifiée en QACs (AA-QAC#2), ayant une efficacité antibactérienne similaire à celle de AA QAC#1, induisait peu ou pas d’irritation cutanée par rapport à ce dernier : des tests in vitro sur épiderme humain reconstruit ont permis de classer AA-QAC#2 comme non-irritant, tandis que AA-QAC#1 restait à la limite des seuils d'acceptabilité (normes OECD 439 et ISO 10993 10). Les essais in vivo sur souris ont conduit à classer AA-QAC#1 et AA-QAC#2 comme irritant modéré et irritant léger respectivement. AA-QAC#2 constitue donc un candidat prometteur pour lutter contre la transmission d’agents pathogènes dans des zones à contacts fréquents.
En plus de proposer une nouvelle stratégie pour répondre à une problématique mondiale, ce projet a permis de développer de nouveaux protocoles plus adaptés à l’évaluation de matériaux antibactériens.
Collection
- Moissonnage BAC [4111]
- Génie – Thèses [938]
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