Virulence antimicrobienne de surfaces microstructurées en milieu hospitalier – INFECTION

Notre objectif est de concevoir des surfaces bactéricides originales qui associent des polymères biosourcés et des colorants modifiés photo stimulables (générant des espèces réactives de l'oxygène, ROS) et une stratégie de photo-impression 3D à 2 photons. Nous proposons de concevoir des revêtements 3D-microstructurées sur des surfaces plastique/métal/silicone/verre utilisées par les personnels hospitaliers et les patients. Ces revêtements 3D seront fabriqués à partir de monomères biosourcés et colorants capables de générer localement des ROS sous lumière visible. Les dérivés de porphyrines, eosine ou polyphenols sont utilisées en raison de leurs coefficients d'absorption élevés dans le domaine visible, et de leurs rendements quantiques de production de ROS très élevés sous irradiation dans le visible. L'amplification rapide de la concentration des ROS produits au sein de ces µ-volumes entraînera un effet biocide hautement virulent et rapide. Nous développerons en un temps réduit des revêtements antibactériens microstructurés et réutilisables pour une désinfection rapide, sans aucune toxicité. Nous utiliserons E. coli, S. aureus et P. aeruginosa comme modèles et différentes souches multirésistantes présentent à l’hôpital Henri Mondor pour évaluer les propriétés antibactériennes de nos surfaces microstructurées. De plus, la photostabilité des colorants sous irradiation dans le visible et les propriétés mécaniques et d’adhésion des microstructures seront des paramètres essentiels à étudier. Les principales avancées du projet INFECTION concernent 1) l'utilisation d’une méthodologie innovante, la photo-impression 3D à 2 photons, pour la synthèse de µ-structures (triangles, nids d'abeilles, cylindres, carrés) de différentes tailles (allant de 10 à 50 micromètres (longueur / hauteur)) sur différents substrats (plastique/métal/silicone/verre) pour le piégeage des bactéries; 2) le confinement spatial amplifie la virulence antibactérienne, 3) l'utilisation de nouveaux colorants comme photoamorceurs à deux photons pour la synthèse de microstructures 3D à partir de monomères non toxiques et biosourcés; 4) la production in situ de ROS biocides responsables de la mort de tout type de bactéries (les ROS sont produits par l'irradiation des colorants contenus dans les microstructures 3D), 5) des propriétés antibactériennes à long terme pour différentes surfaces microstructurées, tout en étant réutilisables et 6) la désinfection rapide des surfaces sous irradiation dans le visible. L'application finale se concentrera sur les surfaces intérieures en plastique d'anciennes couveuses des unités de soins intensifs néonatals.