Argent colloïdal Ionique Etudes scientifiques, les applications médicales, les brevets SUITE

L'argent est largement incorporé dans les revêtements de surface des appareils électriques tels que les baignoires automatisées (produit n ° 28), les machines à laver le linge (produit n ° 29), les purificateurs d'air avec filtres en argent (produit n ° 30) et les réfrigérateurs (produit n ° 31) , pour produire des produits «sans bactéries». Application de nanoparticules d'argent à d'autres objets ménagers à manipulation fréquente tels que les claviers (produit n ° 32), les aides à la sécurité pour le bain (produit n ° 33) et les poignées de sécurité pour salle de bain (produit n ° 34). Les produits autonomes spéciaux tels que les conteneurs de stockage de viande ou d'eau / vin / lait (produits n ° 35a et 35b) sont des applications utiles où la contamination bactérienne peut présenter un problème de santé.

Malgré les nombreuses innovations bénéfiques dans l'utilisation de l'argent comme agent antimicrobien, son application dans les produits de nettoyage et les outils jetables tels que les gants (produit n ° 36), les lingettes désinfectantes (produit n ° 37) et le détergent de nettoyage (produit n ° 38 ) peut avoir des impacts environnementaux négatifs. Les produits de nettoyage, une fois utilisés, se retrouvent généralement dans les systèmes de traitement des eaux usées et, éventuellement, dans l'environnement. C'est une préoccupation pour les nanoparticules d'argent, car il n'existe actuellement aucune méthode efficace pour filtrer les nanoparticules d'argent. La libération de grandes quantités de produits d'argent dans l'environnement peut entraîner des perturbations de l'écosystème microbiologique et potentiellement conduire à une résistance bactérienne à l'argent [63]. Par conséquent, des méthodes alternatives de désinfection devraient être envisagées, telles que l’application d’alcool ou d’eau de javel suffisante pour l’usage domestique, ou l’utilisation de surfaces «fixes» contenant de l’argent qui réduisent le risque de rejet dans l’environnement.

En plus d'être une menace pour les bactéries bénéfiques pour l'environnement, un autre problème à résoudre est la possible réduction à plus long terme de la puissance de l'argent pour tuer les microbes. Depuis la découverte des antibiotiques, leur efficacité a été compromise par une prescription excessive et une utilisation excessive, ce qui a conduit à la crise actuelle des antibiotiques. La présence de faibles niveaux d'antibiotiques dans l'environnement favorise la génération de multiples souches résistantes aux médicaments [64]. L'argent n'est pas à l'abri de la génération de résistance bactérienne, avec plusieurs rapports ces dernières années [65,66]. Cette histoire suggère la nécessité d'une réévaluation systémique de l'utilisation de l'argent dans les produits nationaux, afin qu'il ne soit pas utilisé de manière trop extravagante ou libéré au hasard.

2.4. L'argent antimicrobien dans les produits agricoles et industriels

L'argent a également été utilisé pour une variété de produits agricoles et industriels. Dans l'industrie, la purification de l'eau à grande échelle peut être rentable en utilisant de l'argent colloïdal pour la purification, car il n'est nécessaire qu'en petites quantités et peut purifier de grandes quantités d'eau, bien que les risques environnementaux potentiels doivent être pris en compte [67]. Pour l'agriculture, l'argent a été incorporé dans des cordes en nylon qui sont utilisées pour attacher les plantes, les recouvrir de filets et pour diverses autres applications. Ces cordes se décomposent normalement après un certain temps en raison de la formation de biofilms bactériens, de sorte que l'argent empêche cette décomposition [68]. L'utilisation agricole des produits en argent doit être soigneusement évaluée pour éviter tout impact sur la flore microbienne et la symbiose. La croissance de plantes cultivées saines dépend fortement de la formation de microbes symbiotiques autour des racines comme les bactéries nitrifiantes et les mycorhizes [69]. Des études ont montré que le contact de l'argent bioactif avec des bactéries nitrifiantes entrave la formation de canaux symbiotiques [70].

Le tableau 4 présente les produits industriels et agricoles brevetés utilisant l'argent comme agent antimicrobien. Un exemple d'utilisation agricole est le produit n ° 39 qui utilise Ag (I) et Ag (II) pour traiter les infections dans les plantes, tandis que les produits n ° 40 et 41 avec revêtement d'un seul brin de corde avec de l'argent pour prolonger la résistance à la formation de biofilm. Les revêtements d'argent peuvent être bénéfiques dans les machines industrielles qui nécessitent un environnement complètement stérile pour fabriquer des produits de qualité alimentaire ou médicale, en utilisant de l'argent dans les pièces qui entrent en contact direct avec les produits (produit n ° 42). Les pièces de machines sont généralement conçues pour des périodes prolongées et l'incorporation de particules d'argent dans ces matériaux offre un moyen efficace d'isoler et de retenir l'argent afin qu'il ne soit pas facilement rejeté dans l'environnement.

Table 4

Les polymères sont extrêmement polyvalents et lorsqu'ils sont imprégnés de nanoparticules d'argent, ils peuvent être utilisés pour de nombreuses applications, telles que les conteneurs de stockage d'aliments produits en masse (produit n ° 43) et les poubelles à l'échelle industrielle (produit n ° 44). La stérilité dans l'industrie alimentaire et thérapeutique est cruciale, de sorte que l'incorporation d'argent dans les équipements de fabrication en contact avec les produits de consommation peut être considérée comme une utilisation appropriée. Cependant, dans le cas de récipients alimentaires utilisés quotidiennement, l'utilisation fréquente d'argent peut ne pas être idéale car il y a un risque d'accumulation dans le corps humain si l'argent se lixivie, conduisant potentiellement à des effets secondaires similaires à ceux observés au moyen âge lorsque l'argent des ustensiles étaient fréquemment utilisés [9].

Les produits n ° 45a et 45b décrivent une unité de filtration d'eau contenant des nanoparticules d'argent immobilisées à des fins de purification de l'eau. L'invention et la fabrication de solutions de nettoyage industriel contenant de l'argent (produit n ° 46) sont une application potentiellement répandue, car il existe un besoin de désinfection efficace instantanée pour empêcher la transmission bactérienne. Cependant, des précautions doivent être observées pour éviter les rejets dans l'environnement.



2.5. Aperçu de la littérature en matière de brevets de 2007 à 2017

Dans les sections précédentes, les applications de l'argent antibactérien dans une variété de domaines ont été discutées. Cette section présente une vue d'ensemble des brevets liés à l'argent au niveau mondial afin de comprendre les tendances, les principales applications ainsi que les principaux contributeurs. Les méthodes par lesquelles les ensembles de données ont été obtenus sont présentées dans la section 3.

Le suivi du nombre de brevets divulguant des applications antimicrobiennes d'argent pour chaque année au cours de la dernière décennie, comme le résume la figure 4, montre qu'il y a eu une trajectoire ascendante constante du nombre de demandes de brevet d'argent ces dernières années. L'augmentation a peut-être atteint un plateau en 2016/17, mais il sera nécessaire de considérer les données à partir de 2018 et pour confirmer cette hypothèse.

Les données obtenues à partir de la figure 4 peuvent être disséquées pour révéler les brevets enregistrés dans chaque langue, comme le montre la figure 5. Cela peut être lié à une déduction du pays d'origine de ces brevets. Cette analyse démontre que les brevets revendiquant des produits en argent antimicrobiens sont principalement fournis par les pays asiatiques, la Chine (55%), la Corée (7%) et le Japon (8%) représentant 70% du graphique. Les brevets déposés en anglais représentent 25% tandis que 5% sont des enregistrements de brevets dans différentes langues européennes. Il a été émis l'hypothèse que depuis que la FDA et l'EMA ont réduit l'influence dans les pays asiatiques [49], cela ouvre des opportunités en Asie pour des innovations avec l'argent antimicrobien. En effet, il y a une base pour cette spéculation étant donné le grand nombre de brevets liés à l'argent enregistrés dans les langues asiatiques, mais des recherches supplémentaires seront nécessaires pour établir les causes de ce phénomène. L'une des raisons potentielles expliquant la contribution plus substantielle des pays asiatiques aux innovations brevetées liées à l'argent et aux produits de consommation est la voie d'approbation accélérée des nouveaux médicaments en Chine, soutenue par des essais de consommation qui sont nettement moins chers que dans d'autres pays, ce qui peut être effectué sur un plus grand nombre de participants. Il existe également une stratégie du gouvernement chinois pour commercialiser des idées non chinoises en Chine et soutenir financièrement les innovateurs qui souhaitent breveter leurs idées en Chine, avec une préférence pour l'achat de produits dont la propriété intellectuelle est détenue ou enregistrée en Chine. Enfin, la recherche dans la base de données peut produire plusieurs résultats pour un seul brevet qui sont particulièrement difficiles à détecter pour les demandes chinoises car les noms des individus chinois ne comportent généralement que trois ou deux caractères [79].

Nous avons également évalué l'application de l'argent en fonction de son domaine d'utilisation, seulement environ 20% des brevets déclaraient chaque année des utilisations médicales de l'argent. Cela pourrait signifier qu'environ 80% des demandes d'argent brevetées sont destinées à d'autres usages, tels que les usages domestiques, agricoles et industriels. Si cette tendance se poursuit, il est possible que l'écosystème soit endommagé si les utilisations non médicales entraînent un rejet dans l'environnement. Cela pourrait conduire à une situation inquiétante où les bactéries développent une résistance à l'argent, l'une des rares alternatives prometteuses aux classes actuelles d'antibiotiques.


3. Matériel et méthodes

Les données d'analyse des brevets et le graphique des tendances ont été générés à partir des résultats de recherche obtenus à partir de la base de données de publications scientifiques SciFinder® par l'American Chemical Society. Il était accessible via le portail de la bibliothèque de l'Université du Queensland. Les résultats générés étaient exacts au 15 juin 2018.

3.1. Jeu de données 1 - Application de l'argent antibactérien du point de vue mondial

Les mots clés utilisés pour générer cette recherche étaient «antibactérien + argent» et «argent + médical» qui ont réduit le nombre de brevets liés à l'argent à ceux présentant le mot «argent» dans le titre et décrivant uniquement les composants en argent. Par conséquent, les brevets contenant des termes généraux tels que «nanoparticules métalliques» couvrant tous les nanomatériaux ayant des applications antibactériennes potentielles comme l'argent, le platine, l'or, le palladium, le cuivre, le zinc et d'autres métaux ne sont pas inclus ici. Les limiteurs de résultats utilisés étaient les années de publication (2007-2017) et le type de document (brevet). Les résultats de recherche ont donné 5054 résultats de mots exacts et de concepts liés à ses mots. Aucun doublon n'a été trouvé dans l'ensemble de résultats. Le résultat complet a été analysé par année de publication et trié par ordre naturel pour refléter les résultats par ordre annuel. Les résultats obtenus ont été utilisés pour générer un graphique à barres comme la figure 5 en utilisant la fonction d'esquisse de graphique Microsoft Word.
3.2. Jeu de données 2 - Application de l'argent antibactérien dans une perspective régionale

Les mots clés utilisés pour générer cette recherche étaient les mêmes que pour l'ensemble de données 1, «antibactérien + argent». Les limiteurs de résultats utilisés étaient les années de publication (2007-2017) et le type de document (brevet). Les résultats de recherche ont donné 5054 résultats de mots exacts et de concepts liés à ses mots. Aucun doublon n'a été trouvé dans l'ensemble de résultats. Le résultat complet a été analysé par langue et trié par fréquence de région. Les résultats obtenus ont été utilisés pour générer le graphique à secteurs (figure 6) en utilisant la fonction d'esquisse de graphique Microsoft Word.
3.3. Jeu de données 3 - Application de l'argent antibactérien dans le domaine médical

Les mots clés utilisés pour générer cette recherche étaient «argent + médical». Les limiteurs de résultats utilisés étaient les années de publication (2007-2017) et le type de document (brevet). Les résultats de la recherche ont produit 1310 hits de mots exacts et de concept liés à ses mots. Aucun doublon n'a été trouvé dans l'ensemble de résultats. Le résultat complet a été analysé par année de publication et trié par ordre naturel pour refléter les résultats par ordre annuel. Les résultats obtenus ont été tabulés par rapport à l'ensemble de données 1 à afin d'obtenir un graphique à barres empilées à 100% présenté à la figure 6 en utilisant la fonction d'esquisse de graphique Microsoft Word.

4. Conclusions

L'utilisation de l'argent pour ses propriétés antimicrobiennes est en augmentation dans de nombreux domaines, notamment les secteurs médical, de la consommation, agricole et industriel. En un peu plus de 10 ans, près de 5000 nouvelles demandes ont été enregistrées. La majorité des brevets proviennent de pays asiatiques, les demandes en langue chinoise représentant plus de 50% du total mondial, suivies des dépôts en coréen et en japonais. Environ 20% seulement des brevets sont enregistrés en anglais.

Alors que les avantages potentiels de l'argent attirent de plus en plus l'attention, un certain nombre de publications ont souligné les effets néfastes potentiels de la surutilisation de l'argent, tels que la perturbation des écosystèmes [80] et la résistance bactérienne à l'argent [81]. Étant donné que notre «arsenal» d'antibiotiques a été épuisé par l'augmentation de la résistance aux antimicrobiens, l'argent représente un nouvel espoir, mais une utilisation consciente doit être envisagée à un stade précoce pour éviter une répétition des erreurs passées.

Nous suggérons que l'application et la commercialisation de produits liés à l'argent soient réévaluées de manière critique pour éviter, ou du moins minimiser, ces effets néfastes. En particulier, bien que l'incorporation de produits d'argent dans un environnement clos soit justifiée, les produits qui devraient libérer de l'argent dans l'environnement devraient être évités. Il existe de nombreuses preuves [82] qu'il peut y avoir des effets néfastes à long terme de la consommation ou de l'exposition à l'argent, de sorte que les produits en argent ne doivent être utilisés que dans les cas où (1) il y en a un besoin absolu, comme une intervention médicale, et (2) dans des modes où l'argent est immobilisé et confinable.

Références