News Mercredi 24 octobre 2018 - 10:00

Le filament 3D antibactérien de Copper3D testé par la NASA

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L’Agence spatiale américaine, la NASA, teste actuellement un filament 3D antibactérien. Conçu spécialement pour la fabrication additive par la société chilienne Copper3D, celui-ci pourrait aider les astronautes lors de missions spatiales longues. L'étude est menée à Omaha, aux États-Unis, en association avec l'Université du Nebraska.

Le filament antibactérien Plactive de Copper3D

Copper3D est une entreprise chilienne, basée aux États-Unis, née dans le cadre d'un processus académique du « Master of Innovation » de l'université Adolfo Ibañez, à Santiago du Chili. Les fondateurs de ce projet ont constaté que de nombreuses personnes amputées souffraient de troubles épidermiques dus à l'utilisation de leurs prothèses, mais aussi que de nombreuses infections nosocomiales dans le monde étaient dues à la charge bactérienne des dispositifs médicaux, difficiles à maintenir propres et stérilisés. « Notre objectif principal a été le développement de matériaux antibactériens pour des applications dans le secteur médical, tel que les instruments médicaux et chirurgicaux, des orthèses, des prothèses, des applications dans le monde dentaire et encore pour la guérison de plaies complexes », explique Daniel Martínez, directeur de l’innovation et co-fondateur de Copper3D.

Après un long processus de recherche, de développement et d'innovation, l’entreprise Copper3D a prototypé un polymère antibactérien conçu pour la fabrication additive et l'impression 3D, et breveté à l'échelle internationale. Celui-ci contient des nanoparticules de cuivre extrêmement efficaces pour éliminer certains champignons, virus et bactéries, et sans danger pour les êtres humains si le dosage est bien respecté. Rapidement, les premiers produits sont mis sur le marché : un polymère PLA de haute qualité, appelé « Plactive » (association de « PLA » et de « active »), contenant 1 à 2 % de nanoparticules de cuivre, mais aussi un autre plastique PETG de haute qualité, Nanoclean, avec des concentrations de 2 et 3 % destiné à des applications plus spécifiques dans le monde des dispositifs médicaux. Après avoir été testé au laboratoire de microbiologie de l'université catholique de Valparaíso, au Chili, c’est aux États-Unis que de nouvelles études sont menées, à l’Université du Nebraska, en collaboration avec la NASA.

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Des prothèses antibactériennes imprimées en 3D

Dans un article publié dans la revue Applied Sciences, le docteur Jorge Zuniga, du département de biomécanique de l'université du Nebraska, de la faculté des sciences de la santé de l’université Autónoma de Santiago du Chili et collaborateur scientifique de Copper3D, présente les études menées sur le filament PLA d'impression 3D antibactériens Plactive. Les premiers tests ont été réalisés sur deux adultes amputés de l'index gauche au niveau de la phalange, à l’extrémité proximale. Ces derniers ont été équipés de prothèses de doigt imprimées en 3D et fabriquées avec le filament antibactérien. L’objectif était de « décrire le développement de prothèses imprimées en 3D à l'aide de filaments antibactériens » et de « vérifier les propriétés antibactériennes de ces prothèses » conçues par fabrication additive. L'analyse bactériologique des prothèses imprimées en 3D a été réalisée par deux laboratoires indépendants. Elle a montré que la matériau Plactive constitué de 1 % de nanoparticules de cuivre antibactériennes était efficace jusqu'à 99,99 % contre le staphylococcus doré et l’escherichia coli. L’effet antibactérien sur le long terme n’est toutefois pas encore démontré. L’agilité et la maniabilité des prothèses ont également été étudiées. Les sujets de recherche ont indiqué qu'ils étaient « assez satisfaits » et « très satisfaits » de ces pièces imprimées en 3D. L’article conclut ainsi que ce « filament 3D antibactérien peut être utilisé pour le développement de prothèses digitales antibactériennes fonctionnelles et efficaces ».

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La NASA teste le filament antibactérien

La NASA s'intéresse de près aux problèmes de santé auxquels font face les astronautes envoyés dans l'espace sur de longue période. La conception d’instruments médicaux sur place, à la demande, tels que des prothèses, des orthèses, des traitements d'urgence ou des fils de suture, est un enjeu essentiel au sein de l’agence spatiale. Celle-ci collabore donc avec l'Université du Nebraska et l’entreprise Copper3D pour développer et tester le filament 3D antibactérien. « Nous sommes très enthousiastes quant aux résultats qui pourraient résulter de cette étude avec le docteur Jorge Zuniga, de l'Université du Nebraska, et la NASA », a déclaré Andrés Acuña, PDG et co-fondateur de Copper3D. « Nous pensons que cette collaboration pourrait se prolonger pour explorer de nouvelles technologies dans le domaine de la fabrication additive. Celles-ci peuvent sauver des vies dans des contextes complexes tels que les infections intra-hospitalières et des environnements aussi hostiles comme les missions spatiales de longue durée. »

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