Regarder le virus échouer
Surfaces aux propriétés antivirales
A l'aide d'un nouveau procédé d'analyse, des chercheurs de l'Empa ont suivi des virus sur leur chemin à travers des masques faciaux et ont comparé leur échec sur les couches filtrantes de différents types de masques. Ce nouveau procédé devrait maintenant accélérer le développement de surfaces capables de tuer les virus, comme l'équipe l'écrit dans la revue spécialisée "Scientific Reports".
La nouvelle méthode est une approche fluorescente pour détecter la désintégration virale causée par les matériaux antiviraux.
Scientific Reports / Empa
Only a few viruses make it to the innermost layer of a fabric mask. The picture shows a textile fiber with salt crystals (light blue) and viruses about 100 nanometers in size (green). (Scanning electron microscopy, colored)
Empa
Au moyen d'une haute pression, l'appareil fait passer le liquide salivaire artificiel coloré en rouge avec des particules de test à travers un masque tendu. Les chercheurs simulent ainsi le processus d'une infection par gouttelettes. Le procédé établi à l'Empa est actuellement utilisé par des centres de test certifiés pour garantir l'assurance qualité des masques faciaux textiles, car un masque sûr doit répondre à des exigences élevées : Il doit repousser les germes, résister aux éclaboussures de gouttes de salive tout en laissant passer l'air pour la respiration.
Les chercheurs de l'Empa vont maintenant plus loin : "Les prises de vue au microscope électronique à transmission montrent que quelques particules virales parviennent à se frayer un chemin jusqu'à la couche la plus interne du masque, près du visage. Mais les images ne révèlent pas toujours si ces virus sont encore infectieux", explique Peter Wick du laboratoire "Particles-Biology Interactions" de l'Empa à Saint-Gall. L'objectif des chercheurs : Ils veulent découvrir à quel endroit un virus échoue sur un masque multicouche lors d'une infection par gouttelettes, et quels composants du masque devraient être plus efficaces. "Pour cela, de nouvelles méthodes d'analyse sont nécessaires afin de pouvoir comprendre précisément la fonction protectrice des technologies nouvellement développées, comme les revêtements qui tuent les virus", explique René Rossi, chercheur à l'Empa au laboratoire "Biomimetic Membranes and Textiles" de Saint-Gall.
Car c'est précisément l'un des objectifs du projet "ReMask", dans le cadre duquel la recherche, l'industrie et le secteur de la santé s'associent à l'Empa dans la lutte contre la pandémie afin de développer de nouveaux concepts pour des masques faciaux plus performants, plus confortables et plus durables.
Beauté mourante
La nouvelle méthode se base donc sur le colorant rhodamine R18, qui émet une lumière colorée. On utilise des virus de test inactivés et inoffensifs qui sont couplés au R18 et deviennent ainsi des beautés mourantes : Ils s'illuminent en couleur dès qu'ils sont endommagés. "La fluorescence indique de manière fiable, rapide et économique si les virus ont été tués", explique Peter Wick.
En se basant sur l'intensité avec laquelle une couche de masque s'illumine, l'équipe a pu constater que dans le cas des masques en tissu et des masques hygiéniques, la plupart des virus échouent dans la couche intermédiaire entre les couches intérieure et extérieure du masque. Dans le cas des masques FFP2, c'est la troisième des six couches qui brille le plus - ici aussi, la couche centrale intercepte particulièrement beaucoup de virus. Les chercheurs ont récemment publié leurs résultats dans la revue spécialisée "Scientific Reports" Ces connaissances peuvent désormais être utilisées pour optimiser les masques faciaux.
En outre, le nouveau procédé peut accélérer le développement de surfaces qui tuent les virus. "Les surfaces présentant des propriétés antivirales doivent répondre à certaines normes ISO, ce qui implique des tests standard complexes", explique Peter Wick. En revanche, le procédé de fluorescence des chercheurs de l'Empa, en complément des normes actuellement en vigueur, permettrait de déterminer plus facilement, plus rapidement et à moindre coût si un nouveau revêtement est capable de tuer les virus de manière fiable. Cela serait intéressant aussi bien pour les surfaces lisses, comme les plans de travail ou les poignées, que pour les revêtements de textiles à surface poreuse, comme les masques ou les systèmes de filtration. Et grâce au nouveau procédé, cette connaissance pourrait être intégrée très tôt dans le processus de développement d'applications techniques et médicales. Selon Peter Wick, cela permet d'accélérer l'introduction de nouveaux produits, car seuls les candidats prometteurs doivent passer par des tests normalisés complexes et coûteux.
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