Les applications des plasmas dans le domaine biomédical pour des applications de décontamination et de stérilisation sont étudiées depuis plus d’une quinzaine d’années à travers le monde. De nombreux travaux ont permis de montrer l’effet germicide des multiples sources plasmas pouvant exister, en particulier sur les bactéries, les champignons, les levures, les virus, les biofilms,… . La technologie plasma est une alternative aux techniques traditionnelles de stérilisation (autoclave, oxyde d’éthylène,…). Son caractère multidisciplinaire en fait une technologie innovante et très prometteuse.
De nombreux microorganismes (pathogènes ou non pathogènes, présents sur des matériaux solides ou présents dans des liquides ou des gaz) sont ainsi affectés par les gaz excités par décharges électriques. Les mécanismes réactionnels sont multiples et leurs compréhensions sont essentielles dans le but d’une optimisation des procédés mis en place.
La démarche suivie dans toutes ces études est la suivante :
Mise en place de la source plasma (développement, caractérisation, optimisation, nouveaux concepts, valorisation),
Mise en place de protocoles de caractérisation des effets sur les germes aux échelles macroscopiques et microscopiques,
Observation d’effets secondaires.
Source Plasma :
Il n’existe pas de « plasma universel » répondant aux exigences des divers problèmes abordés dans cette thématique. En conséquence de multiples sources plasma sont développées à travers le monde, générant selon les configurations, des espèces actives très diverses réservoirs d’énergie pouvant agir sur de nombreux germes.
Historiquement les sources se sont développées dans des enceintes sous basse pression ou pression réduite, les températures mises en jeu pouvant être de l’ordre de l’ambiante, débouchant donc sur des applications de décontamination/stérilisation pour les matériaux thermosensibles et pour la stérilisation médicale. Depuis une vingtaine d’années, des progrès considérables ont permis de réaliser des décharges hors équilibre à la pression atmosphérique et à température contrôlée, pouvant être inférieure à 40°C. Cette nouvelle approche permet d’envisager également des actions antimicrobiennes de ces dispositifs.
Une autre particularité des dispositifs étudiés repose sur la possibilité de conserver ou d’éliminer les charges électriques du milieu gazeux excité par décharges électriques. On parle alors de traitements dans la décharge ou en post-décharge (afterglow). Pour la post-décharge, le gaz excité est acheminé dans des conduits de formes et de longueurs variées. Dans ce cas, l’interaction du gaz avec les parois de ces conduits, agissant sur l’évolution ou la production de diverses espèces est un paramètre important.
Dans la décharge, les germes sont exposés à toutes les espèces du plasma (électrons, ions, neutres, photons) ainsi qu’au champ électromagnétique alors qu’en post-décharge seuls les particules neutres (non chargées électriquement : espèces excitées radiatives et métastables, radicaux) et les photons peuvent interagir ce qui peut permettre un traitement moins agressif sur le plan énergétique.
Ainsi de nombreuses possibilités de traitements s’offrent à la communauté, dont les effets peuvent être différents ou similaires et dans certains cas complémentaires. La mise en place du GDR ABIOPLAS pourra permettre d’échanger sur toutes ces compétences afin d’établir un suivi de l’efficacité des sources plasma.