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Ce nouveau type de cuivre tue les bactéries en un temps record

Crédits : Université RMIT

Une équipe de l’université australienne RMIT annonce avoir développé un nouveau type de cuivre capable de tuer les bactéries plus de cent fois plus rapidement et plus efficacement que le cuivre standard. Cette nouvelle surface pourrait aider à lutter contre la menace croissante des superbactéries résistantes aux antibiotiques.

La menace bactérienne

Les infections bactériennes constituent une menace majeure pour la santé humaine, aggravée par l’augmentation inévitable de la résistance aux antimicrobiens. Actuellement, plus de 700 000 décès par an dans le monde sont attribués à des infections résistantes, et ce nombre pourrait atteindre dix millions par an d’ici 2050 si la menace n’est pas réduite.

Face à cette menace grandissante, il devient impératif de proposer une réponse efficace et abordable. En effet, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que les nouveaux antibiotiques à eux seuls ne suffiront pas. Leur développement doit donc aller de pair avec des activités de prévention, mais aussi de contrôle des infections. Or, la mise en œuvre de matériaux bactéricides puissants est considérée comme une option privilégiée. Et pour ce faire, rien de tel que la nature pour nous inspirer.

Dès 2012, des chercheurs ont en effet découvert qu’une variété d’espèces d’insectes et de reptiles développaient des ailes ou des peaux nano-structurées capables de tuer de nombreuses bactéries. Ces conceptions naturelles (surtout des piliers et pointes) sont environ dix à cent fois plus petites que la plupart des agents pathogènes et peuvent agir pour « étirer » leur enveloppe cellulaire, conduisant finalement à la déchirure et à la fuite ultérieure de matériaux intracellulaires essentiels à leur survie.

Inspirés par cette découverte, des équipes ont exploré la fabrication de différents types de surfaces nanostructurées biocompatibles à des fins bactéricides, dont le silicium noir, le polyméthacrylate de méthyle, le titane ou l’or. Cependant, la survie des bactéries testées demeurait encore élevée sur chacune d’entre elles, même après 24 h d’exposition.

Un cuivre d’une efficacité redoutable

Dans le cadre d’une étude récente, des chercheurs australiens se sont tournés vers le cuivre. Et pour cause, nous savons cet alliage capable de venir à bout des bactéries en libérant des ions qui perforent les membranes extérieures protectrices des microbes. Cependant, le processus n’est pas instantané. Il faut en effet patienter entre une et quatre heures pour éliminer la majorité des agents pathogènes présents sur le métal. Entre temps, les risques de contamination restent donc élevés.

Pour ces travaux, les chercheurs de l’université RMIT et de l’agence scientifique CSIRO ont tout d’abord créé un alliage moulé composé d’atomes de cuivre et de manganèse. Au cours d’un processus chimique peu coûteux (désalliage), les atomes de manganèse ont ensuite été éliminés, ne laissant qu’un type de cuivre poreux rempli de cavités à l’échelle micro et nanométrique où se trouvaient auparavant ces atomes de manganèse.

Grâce à ce procédé, la surface de cuivre disponible devient beaucoup plus grande qu’avec du cuivre lisse normal, lui permettant de libérer des ions en plus grand nombre. Et les résultats sont là. Alors qu’une surface de cuivre standard tuera environ 97% du staphylocoque doré en quatre heures, les chercheurs rapportent dans la revue Biomaterials que celle-ci en détruira plus de 99,99 % en seulement deux minutes. « C’est donc non seulement plus efficace, mais aussi 120 fois plus rapide« , souligne le Professeur Ma Qian, principal auteur de ces travaux.

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Ces images agrandies 120 000 fois au microscope électronique à balayage montrent des cellules de bactéries staphylococciques dorées après deux minutes en « a » sur de l’acier inoxydable poli, en « b » sur du cuivre poli et en « c » et « d » sur la nouvelle surface en micro-nano cuivre. Crédits : Université RMIT

Les scientifiques testent actuellement l’efficacité du cuivre sur le virus SARS-COV-2, responsable de la pandémie de Covid-19.