Le verre bioactif antibactérien double la résistance microbienne aux antibiotiques

Des scientifiques de l’Université d’Aston ont trouvé un moyen d’augmenter considérablement les propriétés antimicrobiennes d’un matériau utilisé dans de nombreux dispositifs médicaux et surfaces cliniques : le verre bioactif.

L’équipe de l’Université d’Aston avait déjà développé un verre bioactif tueur de bactéries mélangé à un seul oxyde métallique de zinc, de cobalt ou de cuivre. Leurs dernières recherches ont combiné des paires d’oxydes métalliques dans le matériau – et ont constaté que certaines combinaisons étaient plus de 100 fois meilleures pour tuer les bactéries que l’utilisation d’oxydes simples seuls.

Le verre bioactif est fabriqué à partir de produits chimiques de haute pureté conçus pour induire une activité biologique spécifique, mais le type actuellement utilisé en clinique – souvent comme agent de comblement osseux – ne contient pas de substances antimicrobiennes. La recherche de l’Université d’Aston a montré que des combinaisons d’oxydes métalliques peuvent améliorer les propriétés antimicrobiennes du verre bioactif et les chercheurs pensent que cette approche pourrait être appliquée à d’autres matériaux à usage clinique.

De nombreuses bactéries qui causent des infections – telles que Escherichia coli et Staphylococcus aureus — deviennent de plus en plus résistants aux antibiotiques, il est donc urgent de trouver de nouveaux moyens de prévenir les infections.

Le professeur Richard Martin, qui a dirigé la recherche au sein du groupe de recherche en ingénierie pour la santé de l’Université Aston, a déclaré: “Les antibiotiques sont utilisés en association depuis les années 1950, car deux antimicrobiens peuvent élargir le spectre de couverture en visant différentes cibles bactériennes en même temps. . Notre recherche est la première à montrer que cette approche combinée peut également fonctionner avec des matériaux. »

Le professeur Martin et ses collègues, les Drs Tony Worthington et Farah Raja, ont créé du verre bioactif contenant de petites quantités de cobalt, de cuivre ou de zinc et des combinaisons de deux des trois oxydes. Ils les broient ensuite en une poudre qu’ils stérilisent, avant de l’ajouter aux colonies de E. coli, S. aureus et un champignon, Candida abicans. Ils ont comparé les effets du verre standard et du verre avec des oxydes métalliques seuls ou les combinaisons, en mesurant les taux de destruction bactérienne et fongique sur 24 heures.

Tout le verre à oxyde métallique – à la fois simple et combiné – a obtenu de meilleurs résultats que le verre seul. Le cuivre, combiné avec du cobalt ou du zinc, a eu l’effet le plus fort sur les bactéries, suivi d’une combinaison de cobalt et de zinc. Les deux combinaisons de cuivre étaient plus de cent fois meilleures que les oxydes simples pour tuer E. colitandis que le cuivre et le zinc étaient tout aussi efficaces contre S. aureus. La combinaison de cobalt et de zinc a eu l’effet le plus fort sur le champignon.

Le professeur Martin a déclaré: “C’était passionnant de mener nos expériences et de trouver quelque chose qui est nettement meilleur pour arrêter l’infection dans son élan et pourrait potentiellement réduire le nombre de traitements antibiotiques prescrits. Nous pensons que la combinaison d’oxydes métalliques antimicrobiens a un potentiel important pour de nombreuses applications. y compris les matériaux d’implant, les surfaces hospitalières et les pansements cicatrisants.”

Le Dr Worthington a ajouté : « Nous avons montré que le co-dopage de surfaces avec ces métaux antimicrobiens combinés, notamment le cuivre, le zinc et le cobalt, pourrait réduire l’adhérence et la colonisation bactériennes sur les surfaces ou les dispositifs utilisés en pratique clinique. L’utilisation de métaux antimicrobiens est potentiellement le moyen avant, étant donné que la découverte de nouveaux antibiotiques est actuellement limitée. Nous exhortons les fabricants à étudier si notre nouvelle approche pourrait être utilisée pour leurs matériaux biomédicaux.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université d’Aston. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.