Des scientifiques créent des pointes en titane pour prévenir les infections après les implants

Le Dr Le Hoang Phuc (30 ans) et ses collègues de l'Université RMIT (Australie) ont créé un modèle de pointes microscopiques gravées sur des implants en titane pour protéger les patients des bactéries et des champignons sans avoir besoin de médicaments.

Depuis 2020, des scientifiques mènent des recherches sur les interactions de surface entre différentes souches de champignons nuisibles sur des matériaux nanostructurés. De nouvelles recherches démontrent que les surfaces rugueuses dotées de structures microscopiques inspirées des épines bactéricides des ailes des insectes (cigales, libellules) combattent efficacement les superbactéries résistantes aux médicaments, y compris les champignons. Les travaux ont été publiés dans la revue Advanced Materials Interfaces début septembre. L’équipe de scientifiques a ensuite également cherché à concevoir un modèle de minuscules pointes en titane pour protéger les patients des bactéries et des champignons sans avoir recours à des médicaments.

Groupe de recherche sur les matériaux antibactériens mécaniques multifonctionnels (de gauche à droite), Denver Linklater, Le Hoang Phuc, Elena Ivanova, Arturo Aburto-Medina, Karolline De Sousa. Photo : Université RMIT — Groupe de recherche sur les matériaux antibactériens mécaniques multifonctionnels (de gauche à droite), Denver Linklater, Le Hoang Phuc, Elena Ivanova, Arturo Aburto-Medina, Karolline De Sousa. Photo : *Université RMIT*

L’approche de l’équipe vise à éliminer les micro-organismes au contact, limitant ainsi l’intervention chimique. Phuc, en collaboration avec le Dr Denver Linklater, membre de l'équipe, a expérimenté plusieurs surfaces microscopiques de cylindres en titane.

Les pointes sont spécialement conçues, avec une hauteur équivalente à celle d’une cellule bactérienne. Ils ont été greffés sur la surface d’implants en titane et testés pour leur efficacité à tuer le Candida multirésistant aux médicaments. Ce champignon potentiellement mortel est responsable d’une infection sur dix liée aux dispositifs médicaux dans les hôpitaux.

En conséquence, les minuscules pointes de titane sont capables de détruire environ la moitié des cellules nocives au contact. Les cellules fongiques restantes ne sont plus viables en raison des dommages et ne peuvent pas se reproduire ni provoquer d’infection.

Une cellule de Candida intacte sur une surface en titane polie (à gauche) et une cellule de Candida rompue sur une surface en titane micro-pointue (à droite). Photo : *Équipe de recherche*

Selon le Dr Denver Linklater, les analyses du métabolisme des protéines ont montré que les cellules endommagées de Candida albicans étaient largement inhibées métaboliquement pendant une période allant jusqu'à 7 jours, les empêchant de se reproduire et finissant par se tuer. Quant aux cellules restantes, elles ne sont plus capables de survivre et cesseront de fonctionner (on parle d’apoptose, ou mort cellulaire programmée).

« Cette découverte démontre comment les surfaces antifongiques conçues peuvent empêcher la formation de biofilms à partir de levures dangereuses et multirésistantes aux médicaments », a déclaré le professeur Elena Ivanova, l'une des premières à étudier la capacité de tuer les bactéries sur les ailes des insectes.

Le Dr Phuc a déclaré que les micro-pointes en titane sont en phase de test de faisabilité. L'équipe vise également à tester les propriétés antifongiques de cet échantillon contre différentes souches microbiennes afin d'optimiser la taille des micropointes pour une efficacité antimicrobienne et antibactérienne optimale.

Nhu Quynh

Lien source