Dans un laboratoire suédois, des particules d’or plus fines qu’un cheveu transforment la lutte contre les infections postopératoires. À l’instar d’un petit système de chauffage intelligent, une nouvelle technologie développée par l’Université de technologie Chalmers pourrait révolutionner les pratiques chirurgicales actuelles. Les résultats, publiés dans la prestigieuse revue Nano Letters, marquent une étape importante dans la recherche médicale.
Le défi des infections postopératoires
Lors d’une opération chirurgicale visant à installer une prothèse, le corps devient temporairement vulnérable aux infections. Un patient sur cent développe une infection nécessitant un traitement antibiotique intensif. L’Organisation mondiale de la santé met en garde contre les risques liés à la surutilisation des antibiotiques. Les traitements actuels, souvent longs et coûteux, peuvent s’étendre sur plusieurs mois, affectant considérablement la qualité de vie des patients.
«Chaque année, nous observons des cas d’infections qui compliquent considérablement le rétablissement des patients.», explique le professeur Martin Andersson. ” Notre méthode offre une alternative aux traitements conventionnels. » Les chirurgiens orthopédistes suivent de près le développement de cette technique, y voyant un potentiel majeur pour réduire les complications postopératoires.
Imaginez des millions de microscopes à radiateur doré, invisibles à l’œil nu. Telles des lucioles réagissant à la lumière, les nano-bâtonnets ne s’activent que sous l’effet d’un rayonnement infrarouge spécifique. La nature a inspiré les chercheurs : tout comme certains organismes marins utilisent la lumière pour réguler leur température, les nanobâtonnets d’or transforment de manière contrôlée l’énergie lumineuse en chaleur.
Maja Uusitalo, doctorante, compare leur action à «mini-cuiseurs moléculaires» : « Les bactéries sont éliminées par une chaleur ultra-localisée, comparable à une goutte d’eau chaude sur une surface glacée. » Les nano-bâtonnets ne couvrent que 10 % de la surface de l’implant, préservant ainsi les propriétés essentielles du matériau, notamment sa capacité à fusionner avec l’os.
Une précision extrême
Les chercheurs ont déterminé la taille idéale des particules d’or : plus fines qu’un cheveu divisé par mille. La température, mesurée par rayons X, reste strictement contrôlée en dessous de 120 degrés Celsius. Au-delà, les nano-bâtonnets perdraient leur forme et leurs propriétés optiques. L’équipe a développé des protocoles rigoureux pour garantir une distribution uniforme des particules sur la surface de l’implant.
Un chirurgien orthopédiste pourrait activer le traitement directement après la suture, en appliquant simplement de la lumière infrarouge sur la zone opérée pendant quelques minutes. La procédure s’intégrerait parfaitement aux protocoles chirurgicaux existants, sans prolonger significativement la durée de l’intervention. Les tests en laboratoire montrent une efficacité remarquable contre différentes souches bactériennes, y compris celles résistantes aux antibiotiques.
L’équipe suédoise adapte actuellement la technique à différents types d’implants : prothèses dentaires, valvules cardiaques, implants mammaires. Les premiers essais cliniques sont prévus pour 2025. Les chercheurs travaillent en étroite collaboration avec les fabricants d’implants médicaux pour optimiser la production à grande échelle. Des études préliminaires suggèrent que cette méthode pourrait réduire le risque d’infection postopératoire jusqu’à 90 %.
Quel bilan pour quel avenir
La méthode développée par l’équipe suédoise illustre la capacité des scientifiques à créer des solutions élégantes aux défis médicaux. Les applications futures pourraient s’étendre au-delà des implants, notamment vers le traitement des infections superficielles. Les chercheurs explorent également la possibilité d’utiliser des matériaux alternatifs à l’or pour rendre la technologie plus accessible.
La communauté médicale internationale suit avec intérêt les évolutions de cette technique, qui pourrait transformer radicalement la prévention des infections post-chirurgicales.
Légende de l’illustration : L’illustration montre comment les nanorobots en or chauffent lorsqu’ils sont éclairés par une lumière proche infrarouge. À des températures supérieures à 120 degrés Celsius, les tiges d’or commencent à changer de forme et leurs propriétés optiques changent.
L’article, intitulé « Propriétés photothermiques des nanorodes d’or sur support solide », a été publié dans Nano Letters. DOI : 10.1021/acs.nanolett.4c03472 Les chercheurs à l’origine de cette étude travaillent dans la Division de chimie appliquée, le Département de chimie et de génie chimique et le Laboratoire d’analyse des matériaux Chalmers de l’Université de technologie Chalmers.
