Un tissu antimicrobien utilisant l’encapsulation nano-végétale d’huiles essentielles

Résumé

Les sarraus de laboratoire antimicrobiens préviennent la contamination croisée de l’accumulation d’agents pathogènes et des biodéversements accidentels. Ici, nous décrivons le protocole de développement d’un tissu antimicrobien respectueux de la peau en utilisant l’encapsulation nano-végétale et des tests standard modifiés pour évaluer avec précision l’efficacité et l’adéquation à une utilisation typique de la blouse de laboratoire.

Résumé

Les blouses de laboratoire sont largement utilisées dans les laboratoires à risques biologiques et les établissements de soins de santé comme vêtements de protection pour prévenir l’exposition directe aux agents pathogènes, les déversements et les brûlures. Ces manteaux protecteurs à base de coton offrent des conditions idéales pour la croissance microbienne et les sites de fixation en raison de leur nature poreuse, de leur capacité de rétention de l’humidité et de la rétention de la chaleur du corps de l’utilisateur. Plusieurs études ont démontré la survie de bactéries pathogènes sur les vêtements d’hôpital et les sarraus de laboratoire, agissant comme vecteurs de transmission microbienne.

Une approche courante pour résoudre ces problèmes est l’application d’agents antimicrobiens dans la finition des textiles, mais des préoccupations ont été soulevées en raison de la toxicité et des effets environnementaux de nombreux produits chimiques synthétiques. La pandémie actuelle a également ouvert une fenêtre pour la recherche d’antimicrobiens efficaces et de formulations écologiques et sans toxicité. Cette étude utilise deux composés bioactifs naturels, le carvacrol et le thymol, encapsulés dans des nanoparticules de chitosane, qui garantissent une protection efficace contre quatre agents pathogènes humains avec une réduction allant jusqu’à 4 log (99,99%). Ces agents pathogènes sont fréquemment détectés dans les blouses de laboratoire utilisées dans les laboratoires présentant des risques biologiques.

Les tissus traités ont également résisté jusqu’à 10 cycles de lavage avec une réduction microbienne de 90%, ce qui est suffisant pour l’utilisation prévue. Nous avons apporté des modifications aux tests de tissus standard existants afin de mieux représenter les scénarios typiques d’utilisation de la blouse de laboratoire. Ces améliorations permettent une évaluation plus précise de l’efficacité des sarraus de laboratoire antimicrobiens et la simulation du devenir de tout déversement microbien accidentel qui doit être neutralisé dans un court laps de temps. D’autres études sont recommandées pour étudier l’accumulation d’agents pathogènes au fil du temps sur les sarraus de laboratoire antimicrobiens par rapport aux blouses protectrices ordinaires.

Introduction

La blouse blanche de protection est un équipement de protection individuelle (EPI) obligatoire dans les laboratoires de microbiologie et les établissements de santé, et elle protège contre l’exposition directe aux agents pathogènes, aux déversements et aux brûlures. Ces manteaux de coton favorisent la croissance microbienne en raison de nombreux facteurs - le tissu tissé fournit des sites de fixation et d’aération, le coton et l’amidon utilisés dans le processus de fabrication ainsi que les cellules épithéliales exfoliées de l’utilisateur fournissent des nutriments, et la proximité de l’utilisateur donne chaleur et humidité. L’accumulation de microbes sur les textiles....

Protocole

1. Préparation des nanoparticules

1. Encapsulation nano-végétale
   1. Préparer 50 mL d’acide acétique à 1 % (v/v).
      ATTENTION: L’acide acétique glacial est un irritant, qui peut causer de graves brûlures cutanées et des lésions oculaires. Portez une blouse de laboratoire pleine longueur, des gants en nitrile et des lunettes de protection, et travaillez sous une hotte.
   2. Préparer la solution de chitosane (1,2 % p/v) en dissolvant 0,6 g de flocons de chitosane (poids moléculaire moyen) dans 50 mL d’acide acétique à 1 % (préparé ci-dessus). Agiter pendant une nuit (H/N) à température ambiante (R/T) pour obtenir une émulsion homogène.<....

Résultats

Sélection initiale des IP synthétisées
Après la technique d’émulsion huile-dans-eau en deux étapes¹⁶, les composés bioactifs (carvacrol et thymol) ont été encapsulés avec succès dans du chitosane. Cela a été confirmé par spectrophotométrie UV-Vis pour le pic d’absorption des composés bioactifs respectifs par rapport aux témoins, qui étaient les NP de chitosane sans composés bioactifs. Les NP constitués étaient homogènes et stables sur 12 mois à 4 °C. Le dépistage initial de l’.......

Discussion

L’efficacité antimicrobienne des biocides est classiquement testée par des tests quantitatifs, tels que la concentration minimale inhibitrice (CMI) et la concentration bactéricide minimale (MBC), dans lesquels les bactéries sont immergées dans un liquide antimicrobien pendant 24 heures. Cependant, ces dosages ne conviennent pas aux tissus enduits, où l’interface liquide fait défaut et où les biocides sont diffusés lentement le long des fibres du tissu. Par conséquent, de nombreux tests de tissus standard ont été établis,.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Acide acétique	Millipore Sigma	64-19-7
Gélose à base d’antibiotique	BD Difco	DF0270-17-4	Aussi connu sous le nom de Milieu antibiotique 2
Gélose antibiotique pour graines	BD Difco	DF0263-17-3	Aussi connu sous le nom de Gélose antibiotique 1
Blood Agar (gélose nutritive avec 5 % de sang de mouton)	Don de l’ACIA
Gélose au lactose violet Bromcresol	Don de CFIA
em>Candida albicans	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 10231
Carvacrol	Millipore Sigma	282197 (CAS# 499-75-2)
Centrifugeuse  ; Allergra X-22R Centrifugeuse	Beckman Coulter	Modèle # X-22R	Réfrigérée. Attendez au moins 20 min ou jusqu’à ce que la température atteigne la valeur basse réglée (par exemple, 4 ° ; C) car la réfrigération prend du temps.
Chitosane de poids moléculaire moyen (CS)	Millipore Sigma	448877 (CAS # 9012-76-4)
Presse à chaud à clapet	Intiva	IM1200
Escherichia coli (E. coli)	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 23725
Incubateur	Thermo Scientific	1205M34
Letheen Broth	BD Difco	DF0681-17-7	Utilisé pour neutraliser les effets antimicrobiens. Les produits de différents fabricants peuvent nécessiter l’ajout de Polysorbate 80, qui est déjà ajouté dans le produit Difco.
Eau Milli Q	Millipore Sigma	ZR0Q16WW	Eau déminéralisée
Mueller-Hinton Agar	BD Difco	DF0252-17-6
Tripolyphosphate pentasodique (TPP)	Millipore Sigma	238503 (CAS# 7758-29-4)
Phospahte Saline tamponnée (PBS)	Thermo Scientific	AM9624
Pseudomonas aeruginosa	ATCC Le Centre mondial de bioressources	ATTC 9027
Sabouraud Dextrose Agar	BD Difco	DF0109-17-1
Incubateur à secousses / Thermo-agitateur	VWR	Modèle# SHKA2000
Staphylococcus aureus	ATCC Le Centre mondial de bioressources	ATTC 6538
Thymol	Millipore Sigma	T0501 (CAS# 89-83-8)
Trypticase Gélose de Soja	BD Difco	236950
Trypticase Bouillon de Soja	BD Difco	215235
Tween 80	Millipore Sigma	STS0204 (CAS # 9005-65-6)
Spectrophomètre UV-Vis	Thermo Scientific	GENESYS 30 (840-277000)