Le COVID-19 a mis les revêtements antimicrobiens sous les feux de la rampe. Toutefois, les surfaces traitées avec ces revêtements ne sont pas nécessairement antivirales et efficaces contre le virus COVID-19. Les revêtements antimicrobiens inhibent les micro-organismes, tandis que les revêtements antiviraux sont des agents qui tuent les virus ou suppriment leur capacité à se multiplier et à se propager. D'autres solutions, comme les revêtements photocatalytiques, se sont également révélées efficaces contre les bactéries et les virus. Lorsque l'on considère le large éventail de solutions utilisées comme mesures préventives contre le COVID-19, il est important de comprendre les limites de ces technologies.
Dans ce blog, nous énumérons et décomposons les technologies de revêtement et d'additifs antimicrobiens, nous détaillons les principaux défis auxquels ces technologies sont confrontées dans le cadre de la directive COVID-19 et nous nous penchons sur les futures opportunités de marché.
Figure 1. Revêtements antimicrobiens Lux Tech Signal
Avant l'adoption de la directive COVID-19, les revêtements antimicrobiens avaient du mal à se généraliser, car leur valeur et leur impact sur la santé humaine étaient difficiles à démontrer et à quantifier. La COVID-19 a toutefois radicalement changé la perception des antimicrobiens, car beaucoup considèrent ces technologies comme une mesure de sécurité indispensable. Comme le montre la figure 1, nous constatons déjà que COVID-19 a suscité un intérêt considérable pour les revêtements antimicrobiens cette année, puisque le signal 2020 suit la tendance constante de la décennie. D'ici à la fin de l'année, nous nous attendons à ce que le signal Lux Tech monte en flèche, voire double, car le COVID-19 s'avère être un catalyseur pour la recherche et le financement dans le domaine des antimicrobiens.
Figure 2 : Carte du marché des technologies et revêtements antimicrobiens
Technologies :
La figure 2 dresse la liste des entreprises et des jeunes pousses qui travaillent sur diverses technologies antimicrobiennes et photocatalytiques.
- L'argent et le cuivre: Les agents antimicrobiens métalliques tels que l'argent et le cuivre se sont révélés efficaces contre les bactéries et les virus, car ils libèrent des ions qui endommagent les membranes cellulaires, inactivent les protéines et dégradent l'ADN, ce qui entraîne la mort de la cellule. Bien qu'il existe une abondante littérature détaillant ces effets, s'assurer que ces agents antimicrobiens métalliques sont également efficaces lorsqu'ils sont dispersés dans des matrices d'enrobage est un autre défi. Il existe un certain nombre de revêtements et d'additifs antimicrobiens métalliques sur le marché ; toutes ces solutions ne prétendent pas être efficaces contre le COVID-19. Les développeurs proposent diverses formulations et charges d'agents métalliques, et des tests doivent être effectués pour comprendre leur efficacité. Bien qu'utiles en tant que nettoyants passifs, ces revêtements métalliques antimicrobiens sont généralement moins performants que les nettoyants disponibles dans le commerce en termes d'élimination des bactéries.
- Technologie photocatalytique : Les revêtements photocatalytiques utilisent du nano dioxyde de titane (TiO2), qui absorbe la lumière UV et produit des radicaux hydroxyles réactifs qui décomposent les composés organiques et les polluants à sa surface. Cette technologie est considérée comme un antimicrobien activé par la lumière et a été utilisée pour sa fonction autonettoyante ainsi que pour ses qualités d'épuration de l'air. La plupart des développeurs de revêtements photocatalytiques ciblent l'élimination de la pollution et du smog ; cependant, il est possible d'empêcher la propagation des bactéries et des virus s'ils sont utilisés correctement. Les technologies photocatalytiques nécessitent une lumière UV, qui est généralement limitée aux applications extérieures ; cependant, certaines start-ups, telles que PureTi et Kastus, développent des technologies actives avec de la lumière visible intérieure ou des systèmes d'éclairage intérieur UV-A spéciaux.
- Enzymes antimicrobiennes : Certains revêtements à base d'enzymes imitent le comportement des revêtements photocatalytiques en produisant des espèces réactives de l'oxygène qui tuent les bactéries sous l'effet de la lumière. Si les antimicrobiens à base d'enzymes sont déjà commercialisés dans les applications alimentaires, ils sont beaucoup moins avancés dans les applications de peinture et de revêtement. Le coût et l'évolutivité posent problème aujourd'hui ; toutefois, les antimicrobiens enzymatiques sont prometteurs, car la biologie synthétique pourrait rendre ces nouveaux biocides évolutifs.
- Technologie antimicrobienne à base biologique : Plusieurs entreprises s'appuient sur des extraits naturels et des solutions biologiques pour conférer des propriétés antimicrobiennes. La majorité des technologies antimicrobiennes biosourcées sont utilisées dans le domaine de l'emballage alimentaire, à l'aide de polysaccharides ou de chitosane dotés de propriétés antimicrobiennes ou antifongiques inhérentes. Il existe également un certain nombre d'applications dans le domaine de la santé, comme les revêtements antimicrobiens à base de protéines de Ryan Nano Medicine, fabriqués à partir de plantes naturelles.
- Autres : Il existe d'autres méthodes pour maintenir les propriétés antimicrobiennes sur les surfaces, notamment la microencapsulation d'agents antimicrobiens et les technologies de stabilisation des désinfectants comme celles d'Alistagenet de Nano, respectivement. D'autres entreprises comme Bio-Fence et Halomine développent des technologies qui prolongent l'utilisation des désinfectants traditionnels à base de chlore en utilisant des polymères liant le chlore.
Défis :
- Efficacité et durabilité : Les revêtements antimicrobiens ont souvent du mal à prouver que leur incorporation entraîne de meilleurs résultats en matière de santé - un point qui est essentiel pour leur proposition de valeur. Nous sommes sceptiques quant aux solutions antivirales et antimicrobiennes actuelles pour le COVID-19 en raison du manque de certitude et de documentation concernant les performances. En outre, des questions subsistent quant à l'efficacité antimicrobienne, à la durabilité du revêtement et à l'approbation de la FDA/réglementation. Les entreprises comme HeiQ qui ont fait des déclarations sur les antiviraux doivent subir d'autres tests et validations pour justifier ces déclarations. La plupart des revêtements antimicrobiens ont un délai de réapplication de plusieurs années ; toutefois, certaines entreprises ont réduit ce délai à 60 ou 90 jours pour garantir l'efficacité contre le COVID-19. Si l'on craint une usure précoce due à l'utilisation ou aux conditions environnementales, une surveillance ou des tests continus peuvent être justifiés pour garantir l'efficacité. Les revêtements photocatalytiques posent d'autres problèmes, car leurs additifs catalytiques peuvent décomposer la matrice dans laquelle ils sont incorporés, ce qui pose des problèmes de durabilité et de santé.
- Réglementation : L'un des grands défis des nouvelles technologies antimicrobiennes au cours des prochains mois sera l'approbation réglementaire, car les nouvelles solutions désinfectantes et antimicrobiennes doivent être approuvées par l'EPA et la FDA pour pouvoir être revendiquées. L'obtention de l'approbation réglementaire prend des années et, compte tenu de l'urgence de la situation, certains développeurs de matériaux et de revêtements ont décidé de renoncer à toute revendication, invitant les utilisateurs potentiels à tester les effets antimicrobiens ou antiviraux de leurs revêtements. Cependant, l'obtention de l'approbation réglementaire favorisera une adoption plus forte, car l'approbation met en lumière les effets sur la santé, ce qui stimule la prise de conscience et l'acceptation des consommateurs.
- Préoccupations en matière de santé et d'environnement : L'adoption croissante de revêtements antimicrobiens et antiviraux peut susciter des inquiétudes quant à la résistance bactérienne et virale, qui pourrait ne pas être contrôlée en raison de l'absence de réglementation. En ce qui concerne les revêtements photocatalytiques, on craint que ces revêtements ne décomposent les matières organiques sans distinction (y compris la matrice sur laquelle ils reposent), ce qui peut générer des radicaux libres sur le corps ou à proximité de celui-ci, ce qui pourrait avoir des effets négatifs sur la santé à long terme. En outre, l'adoption massive de ces revêtements pour les surfaces et les bâtiments peut entraîner une augmentation du lessivage de ces composés (y compris l'argent et le TiO2) dans l'environnement et les cours d'eau.
Opportunités et perspectives :
Sous l'impulsion de COVID-19, Lux s'attend à une croissance importante des revêtements antimicrobiens dans les secteurs des transports et de la médecine, ainsi qu'à un déploiement dans les espaces publics. Nous constatons déjà un grand intérêt pour ces technologies et leur adoption rapide, notamment par la société de transport public de Prague (DPP) et l'aéroport international de Hong Kong, qui ont réagi à COVID-19 en adoptant des technologies antimicrobiennes sur les wagons de train et à l'arrivée des vols. Précédemment, Lux a évoqué les opportunités émergentes en matière de revêtements antimicrobiens dans les domaines de l'habillement, de la santé, de l'alimentation et de l'emballage, qui devraient connaître une forte croissance au cours des deux prochaines années.
Des écrans tactiles aux flottes de covoiturage, les technologies antimicrobiennes seront adoptées à long terme par les équipementiers et les fabricants de produits de grande consommation. Les entreprises peuvent s'attendre à ce que les revêtements antimicrobiens soient monnaie courante dans un avenir prévisible, en particulier dans les applications à fort trafic telles que les transports et les soins de santé.
Le COVID-19 a fondamentalement modifié notre comportement, en inculquant un niveau élevé de précaution et en changeant notre point de vue sur ce qui est "propre". La présence de revêtements antimicrobiens dans ces espaces partagés peut rassurer une grande majorité de consommateurs, même après le COVID-19. Si le COVID-19 a modifié la demande et le moteur des revêtements antimicrobiens, le paysage et le développement des matériaux de ces technologies resteront les mêmes pendant plusieurs années. Compte tenu de l'urgence de la situation, les acteurs de l'industrie des matériaux et des revêtements devraient évaluer les start-ups matures dotées de technologies antimicrobiennes et antivirales existantes, car le développement de matériaux nécessite encore beaucoup de ressources et de temps. La capacité à déployer des systèmes dès maintenant est essentielle, car nous prévoyons un déploiement important de revêtements antimicrobiens et de systèmes et produits de désinfection/décontamination au cours des deux prochaines années. En fin de compte, lorsque la distance sociale se relâchera, les consommateurs et les industries apprécieront le sentiment de sécurité et de facilité que procurent les revêtements antimicrobiens dans les espaces communs.