Des chercheurs développent des lingettes nettoyantes, naturelles, antimicrobiennes et lavables

«Des chercheurs développent des lingettes nettoyantes, naturelles, antimicrobiennes et lavables», source ARS de l’USDA.

La plupart des lingettes antimicrobiennes, qui sont principalement constituées de fibres synthétiques comme le polyester et le polypropylène, sont jetées après une seule utilisation et finissent dans des décharges où elles peuvent rester pendant des centaines d'années et devenir une source de pollution environnementale par les fibres microplastiques. Mais des chercheurs de l’ARS de l’USDA) ont récemment mis au point des lingettes antimicrobiennes durables lavables en machine qui peuvent être utilisées au moins 30 fois pour nettoyer les surfaces dures et non poreuses.

Il y a eu une augmentation remarquable de l'utilisation de lingettes antimicrobiennes en raison de la sensibilisation croissante à la protection de la santé personnelle. Selon le rapport du Antimicrobial Wipes Market Outlook, le marché mondial des lingettes antimicrobiennes devrait atteindre 21,6 milliards de dollars d'ici 2030.

Des chercheurs de l'ARS ont développé des lingettes antimicrobiennes en utilisant de la fibre de coton brut qui produit naturellement des nanoparticules d'argent à l'intérieur de la fibre en présence d'un précurseur d'argent. Ces nanoparticules d'argent incorporées peuvent alors libérer des ions d'argent qui agissent comme des agents antibactériens et tuent les bactéries dangereuses.

«Les nanoparticules d'argent sont l'un des agents antimicrobiens populaires utilisés pour produire des produits textiles anti-infectieux et anti-odeurs et d'autres produits de santé personnels», a déclaré Sunghyun Nam, ingénieur de recherche à la Cotton Chemistry and Utilization Research Unit de l'ARS, Nouvelle-Orléans.

Selon Nam, les personness pourront nettoyer les surfaces en mouillant les chiffons antimicrobiens avec de l'eau du robinet, puis en essuyant les surfaces. Dans leurs recherches, les scientifiques ont découvert que les lingettes tuaient 99,9% des bactéries dangereuses, S. aureus et P. aeruginosa sur les surfaces.

La technologie derrière cette recherche est avantageuse à plusieurs égards. Elle omet des prétraitements conventionnels des fibres de coton brut (tels que le lavage et le blanchiment), qui consomment un grand nombre de produits chimiques et d'énergie. Elle ne nécessite aucun agent chimique à l'exception d'un précurseur d'argent.

Elle transforme également les fibres de coton elles-mêmes en agents antimicrobiens plutôt que de servir de support d'agents antimicrobiens, ce qui les rend réutilisables. Les lingettes antimicrobiennes sont fabriquées à partir de fibres de coton naturelles, plutôt que de fibres synthétiques conventionnelles à base de pétrole.

Pour réutiliser les lingettes, les personnes peuvent simplement les laver à la machine.

«Nous avons également constaté que les lingettes détruisaient toujours avec succès les agents pathogènes, même après avoir été lavées 30 fois en machine», a déclaré Nam. «Les lingettes régénèrent leur surface antimicrobienne chaque fois qu'elles sont mouillées ou lavées car les nanoparticules incorporées agissent comme un réservoir d'ions d'argent.»

Nam a déclaré qu'un autre avantage important de la technologie d'intégration est de minimiser les impacts environnementaux négatifs liés à la lessivage des nanoparticules.

«Ces lingettes sont conçues pour dégager progressivement de faibles niveaux d'ions d'argent des nanoparticules intégrées à l'intérieur de la fibre de coton pendant toute la durée d'utilisation et épuiser les nanoparticules», a dit Nam.

En développant des lingettes antimicrobiennes réutilisables et lavables, Nam et ses collègues visent à trouver des alternatives durables pour réduire les déchets environnementaux provenant de l'élimination des lingettes antimicrobiennes à usage unique.

Plus de détails sur l'étude et la technologie derrière les lingettes antimicrobiennes sont publiés dans la revue Molecules, «Washable Antimicrobial Wipes Fabricated from a Blend of Nanocomposite Raw Cotton Fiber».

Légende la photo. Image au microscope électronique à transmission de la coupe transversale de la fibre de coton brut traitée : des nanoparticules d'argent ont été produites et intégrées dans la paroi cellulaire primaire de la fibre de coton brut. (Photo de Sunghyun Nam)

Le cuivre est efficace contre le SARS-CoV-2 sur les surfaces, l'argent ne l'est pas

«Le cuivre est efficace contre le SARS-CoV-2 sur les surfaces, l'argent ne l'est pas», source Ruhr-University Bochum.

Le cuivre et l'argent sont connus pour leurs propriétés antibactériennes. Des chercheurs de Bochum ont exploré leur efficacité contre les virus.

Les ions d'argent et de cuivre éliminent de nombreux agents pathogènes. C'est pourquoi les implants et les instruments médicaux, par exemple, sont recouverts de ces métaux. Des chercheurs de virologie moléculaire et médicale et de recherche sur les matériaux de la Ruhr-Universität Bochum (RUB), en coopération avec la recherche chirurgicale de l'hôpital universitaire Bergmannsheil de Bochum, ont étudié si ces métaux peuvent également aider à contenir la pandémie de Covid-19 en rendant Sars-Cov -2 inoffensif. Ils ont montré qu'un revêtement de cuivre élimine le virus. Mais il n'en va pas de même pour l'argent. L'équipe a publié ses découvertes dans la revue Scientific Reports du 3 mai 2022, Nanoscale copper and silver thin film systems display differences in antiviral and antibacterial properties.

À la suite de la corrosion, le cuivre et l'argent libèrent des ions chargés positivement dans leur environnement, qui sont dangereux pour les bactéries de plusieurs manières et préviennent leur croissance ou les tuent complètement. Cet effet a longtemps été exploité, par exemple en enduisant les implants de ces métaux pour prévenir les infections bactériennes. Certaines astuces peuvent être utilisées pour libérer encore plus d'ions et intensifier cet effet. Par exemple, l'équipe dirigée par le chercheur en matériaux, le professeur Alfred Ludwig, utilise un système dit de pulvérisation avec lequel les couches les plus minces ou les minuscules nanopatchs de métaux peuvent être appliqués sur un matériau de support. Selon la séquence ou la quantité dans laquelle les métaux individuels sont appliqués, différentes textures de surface sont créées. Si un métal précieux tel que le platine est également appliqué, l'argent se corrode encore plus rapidement et libère plus d'ions antibactériens. «En présence d'un métal plus noble, le métal plus vil se sacrifie, pour ainsi dire», comme Ludwig expose le principe de l'anode sacrificielle. L'efficacité de tels systèmes d'anodes sacrificielles contre les bactéries a déjà été démontrée et publiée à plusieurs reprises par l'équipe de recherche chirurgicale dirigée par le professeur Manfred Köller et la Dr Marina Breisch.

Cependant, la question de savoir si les virus peuvent également être rendus inoffensifs de cette manière n'a pas encore été étudiée en détail. «C'est pourquoi nous avons analysé les propriétés antivirales des surfaces recouvertes de cuivre ou d'argent ainsi que diverses anodes sacrificielles à base d'argent, et avons également examiné les combinaisons de cuivre et d'argent en ce qui concerne les effets synergiques possibles», explique la professeure en virologie, Stephanie Pfänder. L'équipe a comparé l'efficacité de ces surfaces contre les bactéries avec l'efficacité contre les virus.

Les nanopatchs d'argent laissent le virus indifférent

Marina Breisch décrit l'effet des surfaces sur Staphylococcus aureus comme suit: «Les surfaces à effet d'anode sacrificielle, en particulier les nanopatchs constitués d'argent et de platine ainsi que la combinaison d'argent et de cuivre, ont efficacement arrêté la croissance bactérienne.» Une image différente a émergé avec Sars-Cov-2 : de fines couches de cuivre ont considérablement réduit la charge virale après seulement une heure. Les surfaces d'argent pulvérisées, en revanche, n'ont eu qu'un effet marginal, et les nanopatchs d'argent n'ont pas non plus impressionné le virus. «En conclusion, nous avons démontré un effet antiviral clair des surfaces recouvertes de cuivre contre le Sars-Cov-2 en une heure, tandis que les surfaces recouvertes d'argent n'avaient aucun effet sur l'infectiosité virale», déclare Stephanie Pfänder.

La coopération interdisciplinaire réussie entre la recherche sur les matériaux, la microbiologie clinique et la virologie va être approfondie dans de futures études, afin d'identifier d'autres matériaux avec l'effet antimicrobien le plus large possible.

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