Des scientifiques créent des pointes en titane pour prévenir l'infection après la pose d'implants

Le Dr Le Hoang Phuc (30 ans) et ses collègues de l'Université RMIT (Australie) ont créé un modèle de pointes microscopiques gravées sur des implants en titane pour protéger les patients des bactéries et des champignons sans avoir recours à des médicaments.

Depuis 2020, des scientifiques mènent des recherches sur les interactions de surface entre différentes souches de champignons nocifs sur des matériaux nanostructurés. De nouvelles recherches ont démontré que des surfaces rugueuses aux structures microscopiques inspirées des pics antibactériens des ailes d'insectes (cigales, libellules) combattent efficacement les superbactéries résistantes aux médicaments, dont les champignons. Ces travaux ont été publiés dans la revue Advanced Materials Interfaces début septembre. L'équipe de scientifiques a ensuite cherché à concevoir des micropics en titane pour protéger les patients contre les bactéries et les champignons sans recourir à des médicaments.

Groupe de recherche sur les matériaux antibactériens mécaniques multifonctionnels (de gauche à droite), Denver Linklater, Le Hoang Phuc, Elena Ivanova, Arturo Aburto-Medina, Karolline De Sousa. Photo : Université RMIT. — Groupe de recherche sur les matériaux antibactériens mécaniques multifonctionnels (de gauche à droite), Denver Linklater, Le Hoang Phuc, Elena Ivanova, Arturo Aburto-Medina, Karolline De Sousa. Photo : *Université RMIT.*

L'approche de l'équipe vise à éliminer les micro-organismes par contact, limitant ainsi les interventions chimiques. Phuc et le Dr Denver Linklater, membre de l'équipe, ont expérimenté plusieurs surfaces microscopiques de cylindres en titane.

Les pointes spécialement conçues, qui ont la même hauteur qu'une cellule bactérienne, ont été appliquées à la surface des implants en titane et testées pour leur efficacité à tuer le Candida multirésistant, un champignon potentiellement mortel qui cause une infection sur dix des dispositifs médicaux contractée à l'hôpital.

Ainsi, les minuscules pointes de titane peuvent détruire environ la moitié des cellules nocives au contact. Les cellules fongiques restantes ne peuvent plus survivre en raison des dommages et ne peuvent ni se reproduire ni provoquer d'infection.

Une cellule de Candida intacte sur une surface en titane polie (à gauche) et une cellule de Candida rompue sur une surface en titane micro-pointue (à droite). — Cellule de Candida intacte sur une surface en titane poli (à gauche) et cellule de Candida brisée sur une surface en titane micro-pointue (à droite). Photo : *Équipe de recherche*

Selon le Dr Denver Linklater, l'analyse du métabolisme des protéines a montré que les cellules de Candida albicans endommagées étaient fortement inhibées métaboliquement pendant une période allant jusqu'à sept jours, les empêchant de se reproduire et finissant par mourir. Quant aux cellules restantes, elles ne survivaient plus et cessaient de fonctionner (ce qu'on appelle l'apoptose, ou mort cellulaire programmée).

« Cette découverte démontre comment les surfaces antifongiques conçues peuvent empêcher la formation de biofilms provenant de levures dangereuses et multirésistantes aux médicaments », a déclaré le professeur Elena Ivanova, l'une des premières à étudier la capacité de tuer les bactéries sur les ailes des insectes.

Le Dr Phuc a indiqué que les micro-pointes en titane sont en phase de test de faisabilité. L'équipe souhaite également tester les propriétés antifongiques de ce modèle sur différentes souches de micro-organismes afin d'optimiser la taille des micro-pointes pour une efficacité antimicrobienne et antibactérienne optimale.

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