Des scientifiques ont créé un matériau qui détruit les virus au simple contact

Quand la science trouve une arme redoutable contre les virus

Les maladies infectieuses transmissibles tuent des millions de personnes chaque année à travers le monde. Les publicités incessantes pour les désinfectants nous le rappellent constamment : il faut vaporiser, nettoyer, désinfecter sans relâche pour maintenir ces menaces à distance. Mais cette course perpétuelle à la désinfection chimique pourrait-elle bientôt appartenir au passé ?

Des chercheurs de l’université RMIT en Australie ont mis au point un film plastique nanotexturé capable de tuer les virus au simple contact, sans aucun désinfectant. Dans une étude publiée dans la revue Advanced Science, l’équipe de recherche a testé ce film antiviral sur le virus parainfluenza humain de type 3 (hPIV-3), qui infecte typiquement les poumons et provoque des bronchiolites, des bronchites et même des pneumonies. Le résultat ? Le film a réussi à tuer ou à endommager irréversiblement 94 % des virus avec lesquels il est entré en contact après seulement une heure.

Si cette technologie peut être produite en masse avec succès, elle pourrait aider les hôpitaux à maintenir leurs locaux propres, ou permettre de désinfecter en permanence les smartphones et autres surfaces fréquemment touchées. Une révolution pourrait bien être en marche dans notre façon de lutter contre les agents pathogènes.

La nature comme modèle : des ailes d’insectes aux films tueurs de virus

D’où vient cette idée révolutionnaire ? Comme souvent en science, c’est la nature qui a montré la voie. Elena Ivanova, auteure principale de l’étude et chercheuse à RMIT, a expliqué dans The Conversation : « La nature offre des exemples de surfaces exemptes de bactéries. Prenez les ailes hydrofuges des cigales et des libellules. Bien que ces ailes soient autonettoyantes, elles agissent moins en repoussant les bactéries qu’en tant que bactéricides naturels. »

Les travaux d’Ivanova et de ses collègues avec des ailes recouvertes d’or ont confirmé une découverte fascinante : cet effet bactéricide n’est pas causé par la composition chimique de la surface, mais bien par sa topographie. Autrement dit, c’est la forme et la structure physique des ailes qui tuent les bactéries, pas leur composition moléculaire.

Cette topographie comprend ce que les auteurs appellent des nanopiliers, des structures dont la taille se mesure en milliardièmes de mètre. Ces piliers microscopiques imitent fidèlement la topographie des ailes de ces insectes. Et c’est précisément cette architecture naturelle que les chercheurs ont cherché à reproduire artificiellement.

Une architecture microscopique d’une précision mortelle

Les nanopiliers qui composent ce film sont densément compactés, avec seulement 60 nanomètres d’espace entre eux. Pour donner une échelle de comparaison : un cheveu humain mesure entre 80 000 et 100 000 nanomètres de large. On parle donc de structures incroyablement minuscules et rapprochées. Et il s’avère que cette structure compacte est absolument essentielle au fonctionnement du dispositif.

Samson Mah, co-auteur de l’étude et doctorant à RMIT, a précisé dans un communiqué de presse : « En ajustant l’espacement et la hauteur des nanopiliers, nous avons découvert que la façon dont ils sont serrés les uns contre les autres est bien plus importante que leur hauteur pour déchirer les virus. » Le mécanisme est redoutablement efficace : « Quand les nanopiliers sont plus rapprochés, un plus grand nombre d’entre eux peuvent presser sur le même virus en même temps, étirant sa coquille externe au-delà du point de rupture. »

Dans l’étude, les auteurs ont noté que si l’espacement de 60 nanomètres fonctionnait à merveille pour éliminer le virus hPIV-3 indésirable, lorsque les nanopiliers étaient écartés davantage, le pouvoir meurtrier du film diminuait et s’éteignait complètement à 200 nanomètres de distance. La précision de cette architecture est donc cruciale : trop espacés, les piliers perdent leur capacité à déchirer les enveloppes virales.

Des avantages qui dépassent largement les désinfectants traditionnels

Ces films présentent des avantages majeurs par rapport aux désinfectants classiques. Premièrement, ils sont continuellement efficaces, ce qui signifie qu’ils n’ont pas besoin d’être réappliqués sans cesse. Deuxièmement, ils ne nuisent pas à l’environnement. Troisièmement, et c’est peut-être le plus important sur le long terme, ils ne contribuent pas à la résistance antimicrobienne, ce fléau croissant qui rend certaines bactéries et virus de plus en plus difficiles à combattre.

Développer cette nanostructure représentait déjà un défi considérable, mais les auteurs devaient également trouver un moyen de la rendre légère, flexible et économique à produire. Dans une étude précédente, Ivanova et son équipe avaient développé une surface hérissée similaire en utilisant du silicium, mais son inflexibilité limitait ses applications possibles.

Cette fois-ci, l’équipe a opté pour un film acrylique. À l’échelle macroscopique, celle de la main humaine par exemple, le film reste lisse au toucher. Mais à l’échelle nanoscopique dans laquelle évoluent les virus, c’est un paysage inhospitalier et mortel, un champ de piques microscopiques prêt à déchiqueter toute enveloppe virale qui s’y poserait.

Les défis restants avant une adoption généralisée

Allons-nous bientôt emballer les hôpitaux et les appareils portables dans ce matériau révolutionnaire et considérer le problème comme résolu ? Pas tout à fait, du moins pas encore. Les chercheurs doivent encore effectuer davantage de tests sur des surfaces courbes qui, par leur nature géométrique, écartent les piliers les uns des autres. De plus, bien que le matériau soit durable, il se dégrade effectivement avec le temps.

Les chercheurs doivent également tester leur film contre d’autres types de virus, en particulier les plus petits qui ne sont pas enveloppés d’une membrane grasse externe de la même manière que le hPIV-3. Chaque famille de virus présente ses propres caractéristiques structurelles, et il faudra vérifier que le mécanisme de destruction fonctionne aussi efficacement sur l’ensemble du spectre viral.

Mais il y a une excellente nouvelle : ce matériau est bon marché à fabriquer. Elena Ivanova l’a confirmé dans un communiqué de presse : « Nous pensons que cette texturation est un candidat solide pour un usage quotidien, et nous sommes prêts à nous associer avec des entreprises pour l’affiner en vue d’une fabrication à grande échelle. » Le passage du laboratoire à la production industrielle semble donc non seulement possible, mais économiquement viable. Les prochaines années pourraient bien voir émerger des surfaces autonettoyantes dans nos hôpitaux, nos transports publics et nos objets du quotidien.

Selon la source : popularmechanics.com