COVID-19 - Coronavirus disease 2019

Textile ELEctrofilé à activité anti-infectieuse pour la confection de MASQues respiratoires – TELEMASQ

Résumé de soumission

Les masques respiratoires sont des dispositifs de protection individuelle clés hautement stratégiques sur le plan national et international dans la lutte contre les pandémies virales, bactériennes et fongiques. Les masques respiratoires classiques utilisés pour la protection des populations civiles et des personnels médicaux sont conçus pour présenter une efficacité de filtration des aérosols (poussières ou gouttelettes en suspension d’environ 15µm) selon des normes (FFP1, FFP2, FFP3). Leur fonctionnalité consiste à piéger ces aérosols qui vectorisent les microorganismes (virus, bactéries, champignons). Ils sont constitués d’un assemblage de couches de textiles de matières et textures différentes, les couches extérieures assurant la rigidité de la structure pour le maintien de la forme du masque, tandis que les couches internes assurent la filtration de l’air en piégeant les poussières, aérosols et les agents pathogènes qu’ils transportent. Toutefois après leur utilisation, les masques usagés deviennent des déchets qui eux-mêmes sont susceptibles de devenir des sources de contamination. Ainsi la combinaison du piégeage et de la neutralisation du microorganisme au sein de la structure filtrante serait une solution pertinente. Étonnamment, il n’existe pas sur le marché de masque de protection à activité biocide. C’est pourquoi, le projet TELEMASQ propose d’incorporer dans le masque une couche supplémentaire de textile filtrante à activité biocide neutralisant le microorganisme 1) pour renforcer le rôle protecteur du masque et 2) pour résoudre ce problème de source contaminante du masque usagé. Dans TELEMASQ, cette couche biocide sera conçue par électrospinning, une technique en plein essor dans l’industrie textile qui permet de fabriquer des textiles à base de nanofibres (NFs) présentant de grandes surfaces spécifiques, de grande porosité et de taille de pores sub-micrométrique. La stratégie consistera à électrofiler une solution contenant un polymère matriciel (le poly(vinylalcool), PVA) et l’agent anti-infectieux pour fabriquer des membranes composées de nanofibres filtrantes et biocides. Les paramètres du procédé d’électrospinning seront ajustés afin d’optimiser ces propriétés filtrantes et biocides par une étude systématique de l’influence des paramètres de solution (formulation des solutés, concentration, viscosité etc.), d’instrument (débit, voltage, distance aiguille-collecteur) et ambiance (humidité relative et température). Les NFs seront composées principalement non seulement d’une matrice en PVA et d’agent biocide (alkyl ammonium commercial), mais aussi de cyclodextrines pour leur propriétés complexantes (complexes d’inclusion) vis-à-vis de l’agent biocide, qui permettront de contrôler la rétention et la libération du biocide par les NFs. Les NFs seront élaborées et caractérisées par MEB, DSC, FTIR, et tests mécaniques au sein du Laboratoire UMET. La cytocompatibilité, les profils de libération du biocide par les NFs et l’évaluation microbiologique (S. aureus, E. coli) seront réalisés au sein de l’Unité INSERM U1008, tandis que l’activité virucide sera mesurée par le Laboratoire de virologie du CHU de Lille (prestataire). La perméabilité à l’air des textiles mono et multicouches sera mesurée par la Pharmacie Centrale du CHU de Lille (prestataire). Les membranes électrofilées seront réalisées à l’échelle pilote sur l’équipement d’électrospinning de l’UMET qui sera configuré pour une production de membranes enroulées de 40 cm de large qui seront utilisés pour la production de masques prototypes. L’objectif est d’aboutir au terme du projet de 18 mois à une technologie prête pour un transfert de technologie vers un fabricant de masques respiratoires après avoir considéré la question de la propriété industrielle (TRL4).

Coordinateur du projet

Monsieur Bernard Martel (Unité des Matériaux et Transformations)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UMET Unité des Matériaux et Transformations

Aide de l'ANR 196 668 euros
Début et durée du projet scientifique : avril 2020 - 18 Mois

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