Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent causal de la maladie à coronavirus en cours 2019 (COVID-19), est un virus respiratoire qui se transmet principalement par des gouttelettes ou des aérosols. Lorsqu’une personne en bonne santé rencontre des gouttelettes/aérosols infectés, tels que ceux qui sont générés en parlant ou en toussant par une personne infectée par le SRAS-CoV-2, elle court un risque accru de contracter l’infection.
Étude: Nouveaux tissus en polyester durables antiviraux et antibactériens imprimés avec des nanoparticules de sélénium (SeNPs). Crédit d’image : nobeastsofierce / Shutterstock.com
Importance des tissus antiviraux et antibactériens
Bien que les tissus remplissent un large éventail de fonctions, la plupart des tissus antiviraux et antibactériens manquent de recherche et de commercialisation systématiques. Actuellement, les industries associées au développement de tissus textiles antiviraux connaissent une forte demande en raison d’une forte exigence de tissus hygiéniques et propres. En fait, plusieurs études ont montré que le revêtement des tissus avec certains peut empêcher la transmission du SARS-CoV-2.
Les nanoparticules à base de métal possèdent de nombreuses caractéristiques physicochimiques qui leur permettent d’interagir avec les virus et autres micro-organismes nuisibles. Par exemple, les nanoparticules d’or, de cuivre, d’argent, de titane et de zinc présentent une activité antivirale étendue, même à faible dose. Des textiles antiviraux pourraient être fabriqués en attachant des nanoparticules telles que l’argent, le cuivre, le zinc et la zéolite par adsorption physique et échange d’ions aux produits textiles.
Les cadres organométalliques (MOF) agissent comme de bons supports de nanoparticules fonctionnelles lorsqu’ils sont couplés à des éléments antiviraux tels que le zinc et l’argent qui sont ensuite greffés sur le textile. Des études antérieures ont montré que les MOF d’imidazolate de zinc (ZIF-8) sur les tissus textiles présentent une capacité d’adsorption prometteuse pour les virus et les bactéries, qui peuvent être inactivés sous la lumière. Cependant, certains des inconvénients de l’utilisation des MOF ZIF-8 sont sa libération de masse initiale élevée, sa durabilité limitée et le confort réduit du tissu.
Micrographies TEM de SeNPs préparés à différentes concentrations de (a) 25 mM et (b) 50 mM.
Tissus antiviraux en polyester à nanoparticules de sélénium
Le sélénium (Se) est un métalloïde qui existe sous trois formes allotropiques bien définies, notamment les formes trigonales amorphes et cristallines à chaînes hélicoïdales et les formes monocliniques cristallines α, β, γ. Cet élément est un semi-conducteur photoélectriquement actif qui a été appliqué dans l’assemblage de cellules solaires, la xérographie et la production de verre.
Les nanoparticules de Se (SeNP) présentent des capacités de coloration, ainsi que des propriétés antimicrobiennes, antitumorales, antioxydantes et antibiofilm. De plus, les SeNPs sont associés à une faible cytotoxicité.
Récemment, les SeNP ont été explorés en tant qu’agents antiviraux pour divers types de tissus. A cette fin, les chercheurs d’une récente Polymères étudier les SeNPs greffés sur tissu polyester par une technique de sérigraphie à plat et observer leur activité antimicrobienne contre le SARS-CoV-2, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Salmonella typhi, et Escherichia coli. Les chercheurs ont ensuite effectué un test MTT et ont observé que les tissus en polyester imprimés avec des SeNP avaient une faible toxicité pour la peau humaine.
La microscopie électronique à transmission (MET) a révélé des SeNP sphériques bien dispersés dans une solution colloïdale. L’analyse par diffraction des rayons X (XRD) a confirmé la formation de SeNPs de cristallinité et leur dépôt sur la surface du tissu polyester imprimé.
L’étendue de l’absorption de la couleur a été exprimée par l’intensité de la couleur (K/S) du tissu de polyester vierge et des tissus de polyester imprimés avec des SeNP à l’aide d’un spectrophotomètre. À cette fin, K/S les valeurs du tissu de polyester vierge se sont avérées être de 0,60, tandis que le tissu de polyester imprimé avec 25 mM de SeNP présentait une K/S valeur de 10,68, et 50 nM SeNPs présentaient une K/S valeur de 8,02.
L’intensité maximale de la couleur a été observée à 360 nanomètres (nm). Les scientifiques ont signalé une réduction de l’intensité de la couleur de 24,91 % pour les tissus en polyester imprimés avec des SeNP de 50 nM ; cependant, ce type de réduction de l’intensité de la couleur ne s’est pas produit dans le tissu en polyester imprimé avec des SeNP de 25 nM. Cette découverte pourrait être due à une augmentation des charges positives de Se+ des ions à des concentrations plus élevées de SeNP qui provoquent des forces de répulsion élevées les unes avec les autres, ce qui entraîne une réduction du processus de liaison ionique entre le tissu en polyester et les SeNP.
Les tissus en polyester imprimés traités avec 50 mM de SeNP présentaient une couleur jaune/brunâtre plus foncée. Lors de l’évaluation de l’effet de la température de durcissement sur l’intensité de la couleur des tissus en polyester, les deux concentrations de SeNP ont montré une absorption accrue lorsque la température a été augmentée de 160 à 200°C. Cela pourrait être dû à une augmentation de la température, qui a amélioré l’absorption des nanoparticules par le tissu et, par conséquent, la force de la couleur.
De plus, les auteurs ont déterminé l’impact du temps de durcissement sur l’intensité de la couleur des tissus en polyester imprimés avec des SeNP à divers moments de durcissement de trois, cinq et sept minutes à une température de durcissement constante de 200 ° C. Cette expérience a révélé que l’intensité de la couleur des deux concentrations de SeNP augmentait dans la plage de temps de trois à cinq minutes et diminuait au-delà.
La résistance au lavage et au frottement des tissus en polyester imprimés avec des SeNP est restée exceptionnelle, même après cinq lavages, tandis que la résistance à la lumière s’est avérée bonne à très bonne. La couche SeNP a considérablement réduit la dégradation sévère du tissu et soutenu la rétention des fibres dans la matrice du tissu.
conclusion
L’étude actuelle a révélé le développement de tissus en polyester imprimés avec des SeNP qui présentent une activité antimicrobienne significative et une faible cytotoxicité pour la peau humaine. Les auteurs de cette étude sont optimistes quant au fait que la conception du tissu SeNP pourrait avoir des applications cliniques pour protéger les patients contre le SRAS-CoV-2 et d’autres bactéries nocives.
