Revêtements antimicrobiens en polyurée dopés aux terres rares

Revêtements antimicrobiens en polyurée avec nanoparticules d'oxyde de zinc dopé aux terres rares

source : AZO MATERIALS La pandémie de Covid-19 a démontré le besoin urgent de revêtements antiviraux et antimicrobiens pour les surfaces des espaces publics et des environnements de soins de santé. Des recherches récentes publiées en octobre 2021 dans la revue Microbial Biotechnology ont démontré une préparation rapide dopée à l'oxyde de nano-zinc pour les revêtements en polyurée qui cherche à résoudre ce problème. Le besoin de surfaces hygiéniques Comme l'ont démontré de multiples épidémies de maladies transmissibles, les surfaces sont une source de transmission d'agents pathogènes. Le besoin urgent de produits chimiques rapides, efficaces et non toxiques et de revêtements de surface antimicrobiens et antiviraux a stimulé la recherche innovante dans les domaines de la biotechnologie, de la chimie industrielle et de la science des matériaux. Les revêtements de surface à action antivirale et antimicrobienne peuvent réduire le risque de transmission virale et tuer les biostructures et les micro-organismes au contact. Ils entravent la croissance des micro-organismes en perturbant la membrane cellulaire. Ils améliorent également les propriétés de surface, telles que la résistance à la corrosion et la durabilité. Selon le Centre européen de contrôle et de prévention des maladies, 4 millions de personnes (environ deux fois la population du Nouveau-Mexique) dans le monde contractent chaque année une infection associée aux soins de santé. Cela entraîne environ 37 000 décès dans le monde, la situation étant particulièrement grave dans les pays en développement où les populations n'ont pas toujours accès à des infrastructures d'assainissement et d'hygiène des soins de santé adéquates. Dans le monde occidental, les infections associées aux soins de santé sont la sixième cause de décès. Tout est susceptible d'être contaminé par des microbes et des virus : aliments, équipements, surfaces, murs et textiles, pour n'en citer que quelques-uns. Même les programmes d'assainissement réguliers ne tuent pas tous les microbes présents sur les surfaces ; il est donc urgent de développer des revêtements de surface non toxiques qui empêchent la croissance microbienne. Dans le cas de la Covid-19, des études ont montré que le virus peut rester actif sur les surfaces en acier inoxydable et en plastique fréquemment touchées jusqu'à 72 heures, démontrant le besoin urgent de revêtements de surface aux propriétés antivirales. Les surfaces antimicrobiennes sont utilisées dans les établissements de santé depuis plus de dix ans, notamment pour contrôler les épidémies de SARM. L'oxyde de zinc – un composé chimique antimicrobien largement étudié. L'oxyde de zinc (ZnO) possède de puissantes propriétés antimicrobiennes et antivirales. Son utilisation comme ingrédient actif dans de nombreux produits chimiques antimicrobiens et antiviraux a été explorée intensivement ces dernières années. De nombreuses études de toxicité ont montré que le ZnO est pratiquement non toxique pour les humains et les animaux, mais qu'il est très efficace pour perturber les enveloppes cellulaires des micro-organismes. Les mécanismes de destruction des micro-organismes de l'oxyde de zinc peuvent être attribués à plusieurs propriétés. Les ions Zn2+ sont libérés par dissolution partielle des particules d'oxyde de zinc, ce qui perturbe l'activité antimicrobienne, même chez les autres microbes présents, ainsi que par contact direct avec les parois cellulaires et la libération d'espèces réactives de l'oxygène. L'activité antimicrobienne de l'oxyde de zinc est également liée à la taille et à la concentration des particules : des particules plus petites et des solutions à plus forte concentration de nanoparticules de zinc ont une activité antimicrobienne accrue. Les nanoparticules d’oxyde de zinc de plus petite taille pénètrent plus facilement dans la membrane cellulaire microbienne en raison de leur grande surface interfaciale. Français De nombreuses études, notamment sur le Sars-CoV-2 récemment, ont élucidé une action tout aussi efficace contre les virus. Utilisation de revêtements en nano-oxyde de zinc dopé RE et en polyurée pour créer des surfaces aux propriétés antimicrobiennes supérieures L'équipe de Li, Liu, Yao et Narasimalu a proposé une méthode pour préparer rapidement des revêtements en polyurée antimicrobiens en introduisant des particules de nano-oxyde de zinc dopées aux terres rares créées en mélangeant les nanoparticules avec des terres rares dans de l'acide nitrique. Les nanoparticules de ZnO ont été dopées avec du cérium (Ce), du praséodyme (Pr), du lanthane (LA) et du gadolinium (Gd). Les particules de nano-oxyde de zinc dopées au lanthane se sont avérées efficaces à 85 % contre les souches bactériennes de P. aeruginosa et d'E. Coli. Ces nanoparticules restent également efficaces à 83 % pour tuer les microbes, même après 25 minutes d'exposition aux rayons UV. Les nanoparticules d'oxyde de zinc dopé étudiées dans cette étude pourraient présenter une meilleure réponse aux UV et une meilleure réponse thermique aux variations de température. Les bio-essais et la caractérisation des surfaces ont également démontré que les surfaces conservent leur activité antimicrobienne après une utilisation répétée. Les revêtements en polyurée présentent également une grande durabilité et un risque réduit de décollement. La durabilité des surfaces, associée aux activités antimicrobiennes et à la réponse environnementale des nanoparticules de ZnO, améliore leur potentiel d'applications pratiques dans divers contextes et secteurs industriels. Utilisations potentielles : Cette recherche révèle un potentiel considérable pour le contrôle des futures épidémies et l'arrêt de la transmission des infections hautement pathogènes (IAHP) dans les établissements de santé. Leur utilisation dans l'industrie agroalimentaire, notamment pour la fabrication d'emballages et de fibres antimicrobiennes, améliorerait la qualité et la durée de conservation des denrées alimentaires. Bien que cette recherche en soit encore à ses débuts, elle sortira sans doute bientôt du laboratoire pour entrer dans le monde commercial.