Les ailes de libellule inspirent les implants médicaux antibactériens

Les scientifiques s’inspirent des plantes et des animaux pour créer des implants médicaux dotés de surfaces antibactériennes. Les ailes des insectes et d’autres surfaces naturelles ont développé la capacité de tuer les bactéries au contact, et les experts espèrent que ces caractéristiques remarquables pourront se traduire dans les matériaux de santé.

Dans une nouvelle étude de Publication AIPune équipe interdisciplinaire de chercheurs a porté son attention sur des surfaces comme les ailes de libellule et les feuilles de lotus qui possèdent des propriétés antibactériennes naturelles pour optimiser les implants médicaux.

« Les objets dans la nature ont des caractéristiques uniques, comme des pointes plus pointues qu’une bactérie, qui leur confèrent le pouvoir de perturber et de tuer une bactérie, ce qui les rend antibactériens », a déclaré Saurav Goel, co-auteur de l’étude, de l’Université South Bank de Londres. « Nous pouvons réaliser ces fonctionnalités avec nos instruments d’ingénierie d’ultra-précision. »

De nombreuses études ont identifié divers mécanismes par lesquels les surfaces naturelles tuent les bactéries, notamment les réactions chimiques, la rugosité de la surface ou la capacité des bactéries à s’y reposer. Cependant, l’exploitation commerciale de ces découvertes est pratiquement inexistante.

Selon les chercheurs, le manque d’application dans le monde réel est en partie dû au besoin de techniques de fabrication appropriées capables de produire à grande échelle ces caractéristiques inspirées de la nature avec une précision contrôlée. Goel décrit cela comme l’une des principales énigmes auxquelles est confrontée la physique appliquée du XXIe siècle.

Les experts développent une nouvelle technique basée sur le laser qui peut modifier les propriétés de surface d’un matériau en fabriquant les caractéristiques souhaitées de manière libre sur la base de modèles informatiques 3D.

Une fois la nouvelle technique entièrement développée et perfectionnée, les chercheurs prévoient de créer un prototype d’implant doté d’une surface antibactérienne.

« L’objectif final est une prothèse que je peux implanter avec des preuves cliniques démontrant qu’elle tue les bactéries et réduit le taux d’infection », a déclaré Oliver Pearce, co-auteur de l’étude, de l’hôpital universitaire de Milton Keynes dans le Buckinghamshire, en Angleterre.

La grande majorité des infections associées aux implants sont causées par des staphylocoques et des streptocoques. L’éradication de leur effet réduirait les infections jusqu’à 90 pour cent, selon les auteurs de l’étude. La technologie serait applicable aux prothèses dans toutes les parties du corps.

« Il est simpliste d’avoir une surface avancée qui tue les bactéries et de dire que le problème d’infection est éradiqué », a déclaré Pearce. « Cela n’éliminera pas toutes les infections, mais à mon avis, cela réduira considérablement le taux. »

L’étude est publiée dans la revue Examens de physique appliquée.

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Par Chrissy Sexton, Espèces-menacées.fr Rédacteur