Les nanoparticules métalliques : des biocides efficaces

Les nanoparticules métalliques sont à la mode : argent, cuivre, on les retrouve sur tous les supports. Quels sont leurs modes d’action? Pourquoi le choix des nanoparticules ? Voici quelques explications.

Dans le large éventail des substances biocides utilisées pour rendre les matériaux antibactériens, une catégorie novatrice attire l’attention. Il s’agit des particules métalliques, de taille nanométrique le plus souvent. On parle principalement du cuivre et de l’argent, mais le zinc et l’or possèdent le même type de propriétés antibactériennes prouvées.

Mode opératoire d’un biocide métallique

Les nanoparticules métalliques agissent toujours selon le même mode opératoire. Les atomes à la surface de la particule vont rentrer en contact avec l’humidité contenue dans l’air, ou même de l’eau liquide. Ils vont donc s’oxyder (le phénomène est similaire à la rouille du fer), et libérer des particules chargées : les ions. Ce sont ces ions argent, ou cuivre, qui vont attaquer les systèmes vitaux des bactéries. Tout d’abord en pénétrant leur paroi cellulaire (occasionnant des dommages à celle-ci), puis en réagissant avec l’ADN de la bactérie. Enfin en l’empêchant de se reproduire et d’assurer ses fonctions vitales.

L’attaque des multiples « points vitaux » de la bactérie assure la mort de celle-ci. Elle limite également fortement le risque que les cellules développent des résistances, comme c’est le cas avec les antibiotiques.

Pourquoi des nanoparticules métalliques

Au vu des explications précédentes, on pensera, à juste titre, que n’importe quel objet métallique en cuivre ou en argent possédera des propriétés antibactériennes. Cependant, l’obstacle évident à la mise en place de toute une panoplie de surfaces antibactériennes métalliques est le prix de ces matières premières.

Comment obtenir suffisamment d’ions pour une bonne efficacité, en réduisant les coûts ?
Il suffit de fractionner le matériau brut. En effet, dans un objet en cuivre par exemple, seule sa surface sera en contact avec l’air et donc oxydée. Si on découpe cet objet, la surface dite « active » augmente. Plus on diminue la taille des fragments pour un objet d’une masse donnée, plus sa surface active va augmenter, et donc son efficacité antibactérienne. Les nanoparticules présentent donc un avantage certain. Elles ont une surface active énorme par rapport à leur masse, et il en faut très peu pour avoir une efficacité équivalente à un gros objet.

Cependant, les nanoparticules métalliques, bien que possédant beaucoup d’avantages par rapport à des antibactériens classiques, ne sont pas dénuées de défauts. Nous les abordons dans un autre article intitulé « Les dangers des nanoparticules d’argent antibactériennes« .

 

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