Ce sont des « nano-enzymes », ou des enzymes artificielles, activées par la lumière et programmées pour tuer les bactéries. Leur mission, débarrasserdes bactéries les plaies infectées, les hôpitaux ou tous lieux communautaires susceptibles de propager des infections bactériennes. Cette équipe de l’Université RMIT (Melbourne) apporte ici la preuve d’efficacité des NanoZymes en laboratoire et va évaluer maintenant leur performance à long terme dans d'autres produits de consommation.
Ces nouvelles enzymes artificielles qui utilisent la lumière pour tuer les bactéries ont été au départ, conçues pour éliminer des bactéries comme E. coli et Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline. E. coli peut causer la dysenterie et la gastro-entérite, alors que le staphylocoque doré est la principale cause d’infections nosocomiales à l'hôpital mais aussi d’infection des plaies chroniques.
Les NanoZymes sont constituées de minuscules nanotiges, 1.000 fois plus fines qu’un cheveu humain et utilise la lumière visible pour produire des espèces d'oxygène hautement réactives (reactive oxygen species, ROS) qui se décomposent rapidement et tuent les bactéries.
La lumière déclenche l’activité antibactérienne : L’auteur principal, le professeur Vipul Bansal, explique pourquoi ces NanoZymes ont une capacité bien au-delà de la nature à tuer les bactéries : « Nos NanoZymes combinent la lumière et l'humidité pour provoquer une réaction biochimique qui produit des radicaux libres dérivés de l’oxygène capables de détruire les bactéries. Or, l’activité antibactérienne de la nature ne répond pas à des déclencheurs externes tels que la lumière. Ici, l’équipe montre que lorsque les NanoZymes sont exposées à la lumière blanche, leur activité est multipliée par plus de 20, ce qui les rend capable de trouer les enveloppes des cellules bactériennes et de les détruire efficacement (Voir visuel du haut après exposition des bactéries à l’action des NanoZymes).
Une nouvelle option dans la cicatrisation des plaie chroniques : Ces nouvelles enzymes artificielles et minuscules font ici la preuve de leur efficacité, in vitro dans de l’exsudat de plaies chroniques : les NanoZymes parviennent à éliminer les bactéries. Appliquées ou pulvérisées sur les surfaces de contact, de soin ou sur certains dispositifs, elles pourraient également avoir de multiplies applications pour un meilleur contrôle de la propagation des infections dans les hôpitaux. Enfin, les NanoZymes peuvent également être conçues sous forme de poudres à mélanger avec des revêtements, des peintures et d'autres produits de conditionnement et de consommation…Enfin, la nouvelle technologie pourrait également trouver sa place dans les lieux d’hygiène publics, par exemple dans des cuvettes de toilettes autonettoyantes.
Et si la preuve de concept est apportée ici en laboratoire, avec la lumière artificielle, les chercheurs rappellent que les NanoZymes sont naturellement activées par la lumière du soleil. Il reste donc encore à démontrer leur « capacité antibactérienne et pro-cicatrisation », dans la vraie vie.
Source: ACS Applied Nano Materials March 6, 2018 DOI: 10.1021/acsanm.8b00153 Visible-Light-Triggered Reactive-Oxygen-Species-Mediated Antibacterial Activity of Peroxidase-Mimic CuO Nanorods
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