Un article publié dans le Journal de génie chimique environnemental décrit une stratégie possible pour promouvoir l’inhibition sélective des bactéries multirésistantes, qui sont de plus en plus abondantes en raison de l’utilisation aveugle d’antibiotiques et constituent donc un risque majeur pour la santé humaine.
L’article propose d’utiliser des nanoparticules de métal ou d’oxyde métallique pour inactiver des bactéries multirésistantes par libération d’ions, contact direct entre les nanoparticules et les bactéries via une interaction électrostatique ou formation d’espèces réactives de l’oxygène. Tous ces processus tuent les bactéries en perturbant leurs membranes cellulaires.
Les auteurs comprennent des scientifiques brésiliens affiliés au Centre de développement de matériaux fonctionnels (CDMF), un centre de recherche, d’innovation et de diffusion (RIDC) hébergé par l’Université fédérale de São Carlos (UFSCar) ; l’Institut de physique São Carlos de l’Université de São Paulo (IFSC-USP) ; Institut de chimie de l’Université d’État de São Paulo (IQ-UNESP) ; et l’Institut fédéral d’éducation, de science et de technologie du Maranhão (IFMA).
Les chercheurs ont produit un certain nombre de nanoparticules d’oxyde de zinc (ZnO NP) de morphologies variables et les ont testées dans un milieu aqueux, constatant que le nanomatériau a réussi à tuer un grand groupe de bactéries multirésistantes isolées d’échantillons cliniques humains. Le but de l’expérience était de vérifier l’activité antibactérienne des NP de ZnO contre des souches issues d’isolats cliniques.
L’analyse en composantes principales, une procédure statistique qui résume le contenu des informations dans de grands tableaux de données, a été utilisée pour étudier comment les modifications apportées aux paramètres de synthèse des nanoparticules ont influencé l’activité antibactérienne du matériau.
Selon Gleison Marques, titulaire d’un doctorat. candidat en chimie à l’UFSCar et premier auteur de l’article, l’avantage d’utiliser le ZnO est qu’il est considéré comme sûr par les autorités réglementaires du monde entier et qu’il peut être utilisé dans de nombreux types de matériaux fonctionnalisés pour une production de masse. De plus, les NP de ZnO sont moins chères que les nanoparticules constituées d’autres métaux, comme l’or ou l’argent.
Le matériau a le potentiel d’être utilisé dans le traitement de l’eau, l’emballage alimentaire et la protection solaire, entre autres applications, a déclaré Marques, mais des études supplémentaires sont nécessaires pour analyser d’éventuelles contre-indications concernant le dosage, la toxicité dans l’eau et l’interaction avec des systèmes biologiques complexes.
« Les prochaines étapes incluent l’application de ces nanoparticules dans des systèmes polymères pour produire des nanocomposites pouvant être utilisés pour recouvrir des surfaces métalliques en milieu hospitalier, par exemple », a-t-il déclaré.
Plus d’information:
Gleison N. Marques et al, Activité inhibitrice sélective des bactéries multirésistantes par les nanoparticules d’oxyde de zinc, Journal de génie chimique environnemental (2024). DOI : 10.1016/j.jece.2023.111870