Photochimie : technique de pointe pour la synthèse de nouveaux biomatériaux

Les infections nosocomiales sont des infections contractées dans des établissements de soins tel qu’un hôpital ou une clinique et touchent jusqu’à 750.000 personnes par an en France. L’Institut national de Veille Sanitaire (InVS) estime qu’en France en 2012, un patient hospitalisé sur 20 y a été confronté. Le ministère de la Santé a ainsi dénombré plus de 4000 décès chaque année en France à cause de ces infections nosocomiales. Aujourd’hui, l’Organisation Mondiale de la Santé n’hésite donc pas à parler de « défi mondial pour la sécurité des patients ». Mais au-delà de l’aspect sanitaire, le problème est également économique. Rien qu’en France, le surcoût généré par ce problème de santé publique est évalué à plus de 2 milliards d’euros annuels. Une part significative de ces maladies est causée par 3 principaux micro-organismes parmi lesquelles des souches bactériennes de type Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa (source 2012 de l’InVS).
Le traitement de choix contre ces infections consiste au recours à des antibiotiques. Malheureusement, les bactéries soumises à ces traitements de manière répétée développent des mécanismes pour y résister : mutation de gènes, sécrétions de composés inactivant les antibiotiques. Ainsi ces infections deviennent de plus en plus difficiles à éradiquer et nécessitent la mise au point de nouveaux traitements.
Dans cette présentation, je me focaliserai sur la synthèse de nouveaux matériaux antibactériens entre autres, par photochimie, à partir de nouveaux monomères ou photoamorceurs issus des bio-ressources, tout en respectant au mieux les principes de la chimie verte. Je décrirai en détail les différentes stratégies d’obtention et caractérisation de ces matériaux à savoir :
  Voies photochimiques avec de nouveaux photoamorceurs^1,2 issus des bio-ressources, suivi par des techniques classiques de spectroscopie comme l’absorption transitoire, la résonance paramagnétique électronique, la spectroscopie infrarouge.
  Modification photochimique des supports polymères^{3, 4} selon le procédé « grafting-from » sous irradiation.
  Synthèse de revêtements organique/inorganique5 (métalliques ou oxydes métalliques) sous illumination et présentant des propriétés bactéricides.
  Développement d’une nouvelle stratégie dans la lutte contre les bactéries : l’inactivation photodynamique des bactéries^6,7,8 à partir de colorants naturels générant des espèces réactives oxygénées sous illumination.

References
1. Versace et al. Macromolecules, 2020, 53, 4, 1129–1141
2. Versace et al. ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 1, 104–109
3. Versace et al. J. Mater. Chem. B, 2013, 1, 4834-4844
4. Versace et al. ACS Biomater. Sci. Eng. 2015, 1, 7, 525–538
5. Versace et al. Biomacromolecules 2015, 16, 3, 683–694
6. Versace et al. Macromolecules 2020, 53, 1, 112–124
7. Versace et al. RSC Adv., 2015, 5, 85214-85224
8. Versace et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 5050-5057