Quand la cellulose s'attaque aux bactéries

Un produit biocide permet de lutter contre les micro-organismes. Ils sont requis pour une très grande variété de produits d'usage courant tels que des médicaments (collyre ou sirops), des cosmétiques, des films alimentaires, des surfaces… Ces biocides deviennent cependant en fin de vie des produits agressifs pour l'environnement.

Dans l'unité BIA, à Nantes, les chercheurs ont mis au point un matériau hybride associant un cœur cellulosique sur lequel sont fixées des nanoparticules d'argent. La cellulose, constituant majoritaire du bois, constitue un substrat biosourcé facilement dispersable de façon homogène dans toute sorte d'application. L'argent étant disposé en surface, son efficacité est maximisée. Outre l’aspect renouvelable, biodégradable et peu couteux de la cellulose, la grande originalité est ici une gestion optimale de la quantité d'argent pour l’utiliser comme biocide. Il s’agit d’une synthèse contrôlée agissant comme "argentostat" et permettant ainsi un contrôle fin du relargage des ions argent dans le milieu extérieur où l'effet biocide est recherché. Ainsi, la masse d'argent fixée en surface des particules de cellulose peut être calculée au plus juste en fonction de l'effet biocide requis pour chaque produit/application.

Le double avantage qui en résulte est une très haute efficacité contre les micro-organismes, une utilisation ajustée de nanoparticules d’argent, et un atout environnemental avec un relargage d'un matériau quasi exclusivement cellulosique en fin de vie du produit.

Partenaire : cette étude a été menée par l’unité BIA, dans le cadre des réseaux d'excellence en collaboration avec : le CEA – L2N/LSIN (Grenoble),  le CEA-LCBM (Grenoble), SupAgro - Université de Montpellier, la societé Allios (Marseilles).

Financement :  cette étude a été financée par le LABEX SERENADE (n° ANR-11-LABX-0064) grâce au programme  Investissement d’Avenir de l’Agence National de la Recherche, ANR (projet A*MIDEX n° ANR-11-IDEX-0001-02)

Brevet associé : Un brevet européen a été déposé en date 16/06/2020 (n° EP20305658.5)
Title: “Method for preparing a hybrid material based on unmodified polysaccharide nanocrystals and silver nanoparticles abstract”
Authors: I. Capron, D. Musino, T. Rabilloud, C. Lelong, S. Luche.

Publications associées

• Musino, D., Rivard, C., Novales, B., Landrot, G., Capron, I. (2020). “Tuning of Ag Nanoparticle Properties in Cellulose Nanocrystals/Ag Nanoparticle Hybrid Suspensions by H₂O₂ Redox Post-Treatment: The Role of the H₂O₂/AgNP Ratio”. Nanomaterials, 10(8), 1559. https://doi.org/10.3390/nano10081559
• Musino, D., Rabilloud, T., Novales, B., Landrot, G., Rivard, C., Capron, I. “Hydroxyl groups on cellulose nanocrystal surfaces form nucleation points for silver nanoparticles of varying shapes and sizes". Journal of Colloid and Interface Science, 584, 360-371. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.082