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Jun 19, 2024

Textiles nanocomposites antimicrobiens hautement efficaces et durables

Scientific Reports volume 12, Article number: 17332 (2022) Cite this article 2974 Accesses 1 Citations 4 Altmetric Metrics details Healthcare associated infections cause millions of hospitalizations

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 17332 (2022) Citer cet article

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Les infections nosocomiales provoquent des millions d’hospitalisations et coûtent des milliards de dollars chaque année. Une solution potentielle pour résoudre ce problème consiste à développer des textiles antimicrobiens pour les tissus de soins de santé (literie d'hôpital, blouses, blouses de laboratoire, etc.). Il a été prouvé que les textiles enduits de nanoparticules métalliques possèdent des propriétés antimicrobiennes, mais n'ont pas été adoptés par les établissements de santé en raison des risques de lessivage et de perte de fonction qui en résulte, de toxicité et de pollution de l'environnement. Ce travail présente le développement et les tests de textiles nanocomposites de zinc antimicrobiens, fabriqués à l'aide d'un nouveau procédé de Crescoating. Dans ce processus, les nanoparticules de zinc sont cultivées in situ au sein de différents tissus naturels et synthétiques pour former des nanocomposites sûrs et durables. Les textiles nanocomposites de zinc présentent une réduction microbienne sans précédent de 99,99 % (4 log10) à 99,9999 % (6 log10) en 24 heures sur les bactéries Gram-positives et Gram-négatives les plus courantes, ainsi que sur les agents pathogènes fongiques. De plus, l'activité antimicrobienne reste intacte même après 100 cycles de lavage, démontrant la grande longévité et la durabilité du textile. Une évaluation dermatologique indépendante a confirmé que le nouveau textile est non irritant et hypoallergénique.

Les infections associées aux soins de santé (IAS) constituent une préoccupation majeure de santé publique : au moins un patient sur 31 est infecté pendant ou après avoir reçu un traitement dans les hôpitaux aux États-Unis1. Les textiles utilisés dans les établissements de santé (rideaux, literie, vêtements de travail, tapis, blouses de patients, serviettes, meubles) sont connus pour héberger des micro-organismes et faciliter la propagation des IAS, dont le SRAS-CoV-22,3. Le nettoyage périodique et l’application de désinfectants sur tous les textiles en milieu hospitalier ne suffisent pas à prévenir la transmission. Même avec un nettoyage régulier, les vêtements des travailleurs de la santé présentaient une charge microbienne importante après un horaire de travail typique de 8 à 12 heures, et environ 92 % des rideaux des hôpitaux contenaient des agents pathogènes dans la semaine suivant le nettoyage4.

L’ampleur de ce problème s’est encore accrue depuis la pandémie de COVID-19 qui a maintenu les établissements de santé à leur capacité maximale et les a exposés à la propagation d’un plus grand nombre d’infections. Parmi les IAS courantes observées dans les hôpitaux aux États-Unis, les infections sanguines associées au cathéter central (CLABSI), les infections des voies urinaires associées au cathéter (CAUTI) et la pneumonie sous ventilation assistée ont augmenté respectivement de 47 %, 19 % et 45 % en l’année 2020. En dehors de cela, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ont également signalé que les infections associées à Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) ont augmenté en 2020, avec le début de la pandémie de COVID-195.

Aux États-Unis, la transmission du SRAS-CoV-2 a été prédominante dans les hôpitaux, les maisons de retraite et les établissements médicaux, ce qui a permis à plus de 1 037 400 travailleurs de la santé de contracter le COVID-19 aux États-Unis au 18 mars 20226,7. Alors que l'attention des professionnels de la santé s'est déplacée vers la lutte contre ce problème, certaines des principales causes de décès dans les maisons de retraite sont passées au second plan, comme les infections respiratoires, les infections des voies urinaires (IVU), la gastro-entérite, la septicémie et les maladies de la peau, qui impliquent des maladies multirésistantes. pathogènes bactériens et fongiques8,9. Cela fait de ces installations des « points chauds » pour de telles infections, ce qui entraîne un besoin urgent de textiles antiviraux/antimicrobiens auto-désinfectants qui freinent la transmission là où un investissement en capital idéalement faible est requis.

L'utilisation de la nanotechnologie et des nanomatériaux constitue l'une des approches les plus prometteuses pour le développement de la prochaine génération de textiles fonctionnels10,11. L'importance des nanomatériaux, en particulier des nanoparticules, réside dans leur capacité à conférer de multiples fonctionnalités avec une amélioration remarquable de ces fonctionnalités en raison de l'augmentation du rapport surface/volume et de l'énergie de surface élevée12. Les nanoparticules d’argent, en particulier, suscitent un intérêt croissant de la part de l’industrie textile en raison de leurs propriétés antimicrobiennes à large spectre. Entre 2004 et 2011, la part de marché de l’argent des textiles antimicrobiens est passée de 9 à 25 %, remplaçant progressivement les composés organiques synthétiques13. Plusieurs méthodes ont été développées pour incorporer des nanoparticules de métal et d’oxyde métallique dans les textiles14. Les approches les plus courantes comprennent la pulvérisation d'une solution de nanoparticules15, le dépôt couche par couche de polymères ou de polyélectrolytes16, le revêtement sonochimique17, le dépôt par plasma18 et l'électrofilage19.