Des scientifiques russes de trois instituts de recherche de premier plan, soutenus par le ministère de l'Éducation et de la Science de la Fédération de Russie, ont développé des revêtements polymères uniques qui éliminent efficacement le Staphylococcus aureus. Selon le ministère, cette réalisation est attribuée à l'ajout de concentrations minimales de porphyrines—seulement 0,002%. Ces composés présentent d'importantes propriétés bactéricides, ouvrant de nombreuses possibilités d'application des matériaux dans divers domaines.
Les revêtements époxy, modifiés avec des porphyrines, se sont révélés résistants aux impacts externes et aux agents chimiques. Anastasia Tsyklinskaya, membre de l'équipe de recherche, a noté que les matériaux à base d'oligomères époxy sont largement utilisés en raison de leur résistance et de leur durabilité. Cependant, ces surfaces sont sujettes à la colonisation bactérienne, entraînant la formation de biofilms qui endommagent la structure du revêtement. La nouvelle solution utilisant des porphyrines résout ce problème en empêchant l'attachement et la prolifération des bactéries.
Le mécanisme derrière les revêtements implique que les porphyrines génèrent des espèces réactives de l'oxygène lorsqu'elles sont exposées à la lumière. Ces oxydants puissants interagissent avec les acides aminés, les lipides et les polysaccharides, perturbant les membranes bactériennes. En conséquence, les cellules staphylococciques perdent leur capacité à former des biofilms, et l'activité pathogène est supprimée. Cet effet permet non seulement d'éradiquer les infections, mais également de prévenir les réinfections.
Des études spectrales ont confirmé que la structure des porphyrines dans la matrice époxy-amino reste stable lors de l'irradiation lumineuse, préservant leurs propriétés photophysiques. Cela marque une étape importante vers la création de revêtements durables avec des effets antimicrobiens. De tels matériaux pourraient avoir des applications en médecine, purification de l'eau et développement de tissus bioactifs.
De plus, les chercheurs soulignent la polyvalence de la technologie. La nouvelle approche permet de créer des revêtements avec un haut niveau de propriétés protectrices sans compromettre leurs caractéristiques opérationnelles. Ainsi, ce développement a un potentiel d'utilisation généralisée dans les secteurs industriel et domestique.
Le travail a été réalisé par des scientifiques de l'Institut de chimie physique de l'Académie des sciences de Russie, de l'Université technologique MIREA et de l'Institut des nouveaux matériaux G.F. Gauze. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le prestigieux journal international Advanced Composites and Hybrid Materials, soulignant le haut niveau de recherche effectué et son importance pour la science mondiale.