La recherche de nouvelles solutions antimicrobiennes efficaces pour lutter contre la contamination des matériaux par des micro-organismes présente plusieurs défis, tels que la résistance croissante aux antimicrobiens traditionnels, la propagation rapide des agents infectieux et l'adaptation constante des micro-organismes. Dans ce contexte, la recherche et les innovations dans le domaine des matériaux antimicrobiens gagnent en importance en contribuant à des stratégies efficaces de prévention et de contrôle des maladies infectieuses émergentes.
Le développement de revêtements antimicrobiens pour différentes surfaces dans le but de garantir des environnements protégés contre les bactéries et les champignons est particulièrement important.
Dans ce scénario, un composite innovant formé d'un polymère inorganique et d'un semi-conducteur a été breveté sur la base d'une coopération internationale entre des scientifiques du Brésil et de la Communauté européenne, dans le cadre du Centre de développement de matériaux fonctionnels (CDMF). Il s'agit d'un brevet partagé entre l'Université fédérale de São Carlos (UFSVoiture) et le Université Jacques Ierde Castellón, Espagne.
Des scientifiques brésiliens et espagnols ont développé un procédé pour obtenir un composé semi-conducteur métallique et carbone innovant qui possède d'excellentes propriétés antimicrobiennes, une stabilité, une faible cytotoxicité et n'a pas besoin d'être activé, ce qui facilite son utilisation comme additif et son application dans des secteurs tels que la santé. , équipement automobile, de construction ou d'installation, capteurs, catalyseurs, entre autres.
Le composite présente des points forts d'avant-garde par rapport à d'autres matériaux stables, tels qu'une faible cytotoxicité, un effet antimicrobien sans besoin d'activation et une polyvalence d'application avec agent antimicrobien et additif sur différentes surfaces et bases polymères.
Le procédé de préparation du matériau composite, validé à l'échelle expérimentale en laboratoire, est réalisé dans des conditions de synthèse douces (basses températures) et sans génération de déchets synthétiques secondaires pendant la période d'exécution.
Elson Longo, directeur du CDMF et l'un des responsables du développement du nouveau matériau, explique que le brevet a été développé sur la base d'une nouvelle façon de réaliser le revêtement, en obtenant un polymère antimicrobien. « Ce matériau peut être appliqué sur les surfaces de la même manière que l’on applique de la peinture, éliminant 100 % des bactéries, tant Gram-positives que Gram-négatives. »
Longo considère que le brevet brise une routine déjà établie consistant à utiliser des composés organiques qui augmentent la probabilité de reproduction des bactéries et de formation de superbactéries. « Nous avons mis au point un procédé plus efficace que les procédés biologiques pour oxyder (brûler) les champignons et les bactéries. C'est comme si quelqu'un avait une torche et brûlait les bactéries. En réalité, deux composés hautement antioxydants sont générés qui vont détruire les bactéries. La prévention est un allié important contre la propagation des bactéries et autres micro-organismes, notamment ceux résistants aux antibiotiques, appelés superbactéries.
Le projet a été développé par Lara Kelly Ribeiro, Bruna Fragelli de Lima Dias, Joice Margareth Almeida Rodolpho, Igor Mesquita Arantes, Mariana Ottaiano Gonçalves, Cristina Paiva de Sousa, Fernanda Freitas et Marcelo De Assis.
Coopération internationale entre les scientifiques Elson Longo, professeur émérite au Département de chimie de l'Université fédérale de São Carlos (DQ – UFSCar) et directeur du CDMF, et Juan Andrés, professeur à l'UJI et responsable du groupe de recherche en chimie théorique et computationnelle de l'institution Espagnol, a été lancé il y a plus de 30 ans, avec un dévouement particulier au développement de nouveaux semi-conducteurs multifonctionnels. Dans cette collaboration internationale, associant méthodes théoriques et expérimentales, les propriétés des matériaux sont contrôlées en fonction de la densité des défauts, ce qui se traduit par de meilleures performances. Ainsi, en plus de la multifonctionnalité, les matériaux ont une valeur ajoutée bien plus grande.
Le CDMF a permis l'obtention de nouveaux matériaux et technologies, avec la publication de plus de 400 articles sur les semi-conducteurs dans les revues les plus prestigieuses de chimie, physique, science des matériaux et nanotechnologies.
Les projets de recherche qui ont abouti au développement de ce nouveau composé antimicrobien ont été financés par des organismes de soutien au Brésil et en Espagne : Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) (2013/07296) ; Ministère de la Science et de l’Innovation (PID2022–141089NB-I00) ; Generalitat Valenciana à travers la Conselleria d'Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital (CIAICO/2021/122) ; Ministryi d'Universitats, à travers le contrat postdoctoral Margarita Salas (UP2021-02).
Les deux universités développent et s'adaptent à des applications spécifiques par le biais d'accords spécifiques et d'accords de licence ultérieurs dans le secteur des entreprises. Les projets de recherche ont abouti à la présentation de ce nouveau composé de transmission et de diffusion des connaissances scientifiques, techniques, sociales et humanistes.
