Des chercheurs du centre de nanotechnologies et de matériaux fonctionnels de l'Université d'Uppsala ont développé un filtre papier capable de retenir les particules virales. Ce dispositif, dont l'efficacité rivalise avec les processus de filtrage industriel, est composé à 100% de nanofibres de cellulose naturelle.
Les virus sont des entités de très petite taille (entre 10 et 400nm) capables de perturber l'intégralité de la machinerie moléculaire d'une cellule vivante. C'est cette perturbation de l'activité normale de la cellule qui cause les manifestations symptomatiques d'une infection virale pathologique. Les virus représentent un sujet d'étude très actuel en raison de leur pathogénicité et de leur capacité à transformer des cellules normales en cellules cancéreuses (exemple du lien carcinome hépatocellulaire /VHC). Outre la transmission des virus par contamination entre organismes vivants, un autre type de transmission via des produits de biotechnologie tels des vaccins ou des protéines recombinantes peut se produire. Il est donc d'une importance capitale pour les industriels de maîtriser les risques de contamination virale lors des étapes de bioproduction. Cette maîtrise est un sujet majeur de préoccupation pour les laboratoires de biotechnologie.
Coupe schématique du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) Il existe actuellement des filtres à virus qui reposent surtout sur des interactions électrostatiques "virus-matériau", sensibles au pH et à la concentration saline. D'autres, fabriqués à partir de polymères synthétiques, s'appuient sur une exclusion des virus par la taille, mais contiennent des solvants jugés dangereux pour l'Homme et l'environnement. C'est dans ce contexte que se positionne l'innovation développée par l'Université d'Uppsala: un filtre qui permet d'effectuer une exclusion des virus par la taille, et composé à 100% de cellulose naturelle.
La fibre de cellulose a été choisie en raison de sa facilité d'utilisation, de son faible coût, et de son inertie biologique, autant de critères qui en ont fait une candidate idéale pour une utilisation industrielle. La cellulose est également connue pour être hydrophile et résistante à des environnements hostiles (température et pH). Elle peut donc être utilisée dans des autoclaves ou dans d'autres processus de stérilisation souvent traumatisants pour certains polymères synthétiques. La logique de fonctionnement du filtre est ensuite très simple: il s'agit d'obtenir le maillage entre les fibres le plus fin possible afin de pouvoir retenir les particules virales... Simple mais efficace.
Anecdote historique, c'est le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) de l'Université d'Uppsala qui a été le premier à utiliser un papier filtre pour séparer le précipité du reste de la solution lors d'analyses chimiques. D'une certaine façon, ce filtre à virus moderne est donc une version actualisée de la création de Berzelius au XIXe siècle.