Les infections entraîner des conséquences fatales après une chirurgie, en cas de plaie chronique et au cours de processus d’ingénierie tissulaire. Cette équipe internationale décrit dans la revue Angewandte Chemie une nouvelle classe, d’hydrogels biomimétiques, aux propriétés antimicrobiennes « intégrées » donc capables de réduire considérablement ce risque. Le gel combiné à un photosensibilisateur, intégré dans le dispositif, une fois activé par la lumière rouge produit des composés réactifs de l'oxygène qui tuent efficacement et donc sur demande, les bactéries et les champignons.
Les hydrogels sont des ensembles de molécules qui retiennent l'eau dans leur réseau. Les hydrogels antimicrobiens peuvent être produits en mélangeant des composants antimicrobiens à un gel polymère. Ces chercheurs de 3 Universités de Hebei (Tianjin, Chine), Radboud (Nimègue, Pays-Bas) et du Queensland (Brisbane, Australie) utilisent ici la chimiothérapie photodynamique comme modèle : dans cette technique thérapeutique, les photosensibilisateurs sont en état d’excitation lorsqu'ils sont irradiés par la lumière. Plus dans une étape de transition, les photosensibilisateurs entrent dans un état excité différent et de longue durée. Durant cette étape de transition, se forment des espèces d'oxygène hautement réactives qui tuent les microbes.
Un hydrogel biomimétique à déclenchement antimicrobien
Si des gels synthétiques à activité antimicrobienne photodynamique ont déjà été développés, jusque-là ceux-ci n’étaient ni biocompatibles ni biodégradables. Ici, l’équipe utilise des hydrogels entièrement synthétiques mais aux propriétés biomimétiques -donc qui imitent les systèmes biologiques- les combinent à un photosensibilisateur à base de polythiophène. Sous l’effet de la lumière, le gel démontre un pouvoir antimicrobien exceptionnel contre les bactéries, comme Escherichia coli et Bacillus subtilis, ainsi que contre des champignons comme Candida albicans.
Vers des pansements à « déclenchement anti-infectieux » : ces données constituent en effet un point de départ pour le développement de pansements avec fonction anti-infection intégrée. Les avantages de cette méthode de lutte contre les pathogènes sont multiples : la technique est non invasive et sa fonction anti-infectieuse contrôlable tant en termes de localisation que de durée.
De plus la technique permettrait d’éliminer les bactéries résistantes et d’empêcher la formation du biofilm sans pour autant renforcer le risque de développement de nouvelles résistances.
Source: Angewandte Chemie 9 January 2020 DOI : 10.1002/anie.201910979 Biomimetic Networks with Enhanced Photodynamic Antimicrobial Activity from Conjugated Polythiophene/Polyisocyanide Hybrid Hydrogels
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