Etude de l’activité antibactérienne des matériaux nanostructurés à base d’argent.

Abstract

Ce travail de stage est divisé en trois grands volets : Le premier volet concerne la préparation des catalyseurs nanostructurés à base d’argent supporté sur TiO2 et CuO mésoporeux, par deux méthodes différentes (la méthode soft Template et la méthode hard Template respectivement), en vue d'une potentielle utilisation comme additifs aux matériaux qui constituent les emballages alimentaires et biomédicales à caractère antibactérien. L’évolution structurale et texturale des matériaux élaborés a été étudiée par plusieurs méthodes d’analyses physico-chimiques telles que (DRX, UV-Vis en RD, FTIR et l’adsorption d’azote). Les résultats obtenus ont montré que :  La structure de TiO2 obtenue est l’anatase, elle a été maintenue quelles que soient les conditions opératoires. Ce qui confère à ce matériau une bonne stabilité et résistance thermique.  La bonne dispersion des nanoparticules d’Ag est due à la grande surface spécifique de TiO2 mésoporeux. Ce constat est observé pour les faibles teneurs en Ag, où la bonne dispersion, l’homogénéité et la petite taille des cristallites sont confirmées par l’analyse de DRX. Contrairement à ce qui a été observé dans le cas des catalyseurs à forte teneurs en dopant dans lesquels on suggère une agglomération due à la grande quantité du dopant. Le deuxième volet est relatif à la mise en oeuvre des catalyseurs synthétisés dans l’activité antibactérienne vis-à-vis de deux souches à Gram négatif (Escherichia coli ATCC 8739, et Acinitobacter baumanni ATCC 19606) et deux autres à Gram positif (Staphylococcus aureus ATCC 6538 et Enterobacter cloacae ATCC 13047). Les résultats des tests antibactériens ont montré que :  Le TiO2 et le CuO purs n’ont aucun effet bactéricide sur les quatre souches étudiées.  Les catalyseurs X%Ag/TiO2 et X%Ag/CuO ont un effet bactéricide positif contre les quatre bactéries, ils sont actifs même à faibles teneurs en argent.  L’activité antibactérienne de X%Ag/TiO2 est meilleure que celle de X%Ag/CuO, une étude approfondie sera envisagée pour étudier l’effet de support sur l’activité antibactérienne.  L’effet bactéricide des catalyseurs dopés à l’argent à faibles teneurs peut être dû à la présence des nanoparticules d’Ag métalliques. A l’inverse des catalyseurs dopés à l’argent à fortes teneurs où l’argent se trouve dans un état oxydé.  L’activité antibactérienne dépend de la taille des nanoparticules d’Ag ; plus la taille est petite, meilleur est l’effet bactéricide.  L’activité antibactérienne des catalyseurs dépend notamment de la structure de la bactérie. Les bactéries à Gram négatif sont plus résistantes que celles à Gram positif. Ce qui a été en accord avec nos résultats.  Les performances des catalyseurs dépendent de la teneur en argent ce qui permet d’établir une relation dose/repense Une étude des effets bactéricides des catalyseurs à base d’Ag sous la lumière était envisagée, la bonne activité de ces derniers sous des conditions ordinaires nous a épargné sa réalisation. Le troisième volet concerne la mise en oeuvre de l’activité antioxydante de TiO2 pur et TiO2 dopé à l’Ag à différentes teneurs. Les résultats ont montré que les catalyseurs sont peu actifs par rapport à l’activité antioxydante de l’acide ascorbique. Il ressort de cette étude que le catalyseur 0,1%Ag/TiO2 synthétisé est un catalyseur robuste et un candidat potentiel pour lutter contre les bactéries.