Des chercheurs de l'Université de technologie Chalmers en Suède ont développé un nanorevêtement constitué de matériaux de structure organométallique (MOF). La surface est recouverte de « nano-pointes » denses et pointues qui peuvent physiquement percer la membrane externe des bactéries et les tuer. Ce mécanisme ne repose pas sur la libération d’agents antibactériens ou d’ions de métaux lourds et devrait réduire le risque de développer des bactéries résistantes aux médicaments tout en inhibant la colonisation bactérienne.
L’équipe a développé deux couches de cristaux MOF sur le substrat et, en contrôlant avec précision la croissance des cristaux, un réseau de nanopointes avec un espacement et une densité spécifiques a été formé entre les deux couches. Lorsqu’une seule bactérie atterrit sur une telle surface, sa membrane cellulaire externe sera percée en plusieurs points, perdant ainsi son effet protecteur et étant tuée. Si l'espacement entre les pointes est trop grand, les bactéries peuvent « s'infiltrer » et adhérer à la surface lisse en dessous. Si l'espacement est trop petit, la contrainte sera dispersée et l'effet meurtrier sera affaibli.
Les chercheurs espèrent que ce revêtement antibactérien MOF pourra être utilisé à l’avenir sur les surfaces des implants médicaux, des cathéters et d’autres dispositifs médicaux pour empêcher la fixation de bactéries nocives et la formation de biofilms. Le rapport mentionne également que des surfaces similaires de « stérilisation mécanique » peuvent également être étendues à des scénarios non médicaux tels que les coques de navires et les parois intérieures des pipelines pour empêcher l'encrassement biologique.
Auparavant, les matériaux MOF étaient utilisés pour la stérilisation, en s'appuyant principalement sur des médicaments antibactériens à libération lente ou des ions métalliques, mais cette fois, l'innovation réside dans un mécanisme de stérilisation par perforation purement physique. Le rapport passe également brièvement en revue les progrès des surfaces à pointes bioniques inspirées des ailes de cigale et des ailes de libellule, ainsi que d'autres matériaux tels que l'acier inoxydable recouvert de cuivre qui permettent la stérilisation en endommageant la membrane externe des bactéries.