Les nanoparticules sont de plus en plus utilisées dans les biens de consommation, mais les recherches sur leur toxicité en sont encore à leurs balbutiements. Cela ne signifie pas que nous devrions y renoncer.
Les nanoparticules sont de plus en plus utilisées dans les biens de consommation, mais la recherche sur leur toxicité en est encore à ses balbutiements. Cela ne signifie pas que nous devrions y renoncer.
Quel est l'effet des nanoparticules sur les cellules pulmonaires humaines ? C'est la question que se posent des chercheurs de l'Université des sciences et technologies du Missouri. Dans la revue Chemico-Biological Interactions, ils rendent compte de leurs recherches sur les nanoparticules de métaux de transition, comme le titane, le fer ou le nickel. Un constat frappant est que la nocivité était liée à la place qu'occupent les métaux dans le tableau de Mendeleïev. Les éléments du côté gauche du tableau périodique sont beaucoup moins nocifs que les éléments du côté droit, comme le cuivre ou le zinc, explique Yue-Wern Huang, professeur de sciences biologiques à l'Université du Missouri. « En présence de nanoparticules d'oxyde de cuivre ou de zinc, environ 80 % des cellules sont mortes. Les nanoparticules ont pénétré les cellules et détruit leurs membranes.'
Cela semble inquiétant. Et cela alors que ces dernières années les nanoparticules sont de plus en plus utilisées dans les choses que nous achetons ou produisons. Joris Quik étudie le comportement des nanoparticules dans l'eau à l'Université de Wageningen et explique ce qu'elles sont exactement. «Les nanoparticules sont inférieures à 100 nanomètres, mais ce n'est pas définitif. Cela dépend de la forme, par exemple une tige peut avoir une longueur supérieure à 100 nanomètres, mais un diamètre beaucoup plus petit. Les nanoparticules les plus couramment utilisées sont constituées d'oxydes métalliques ou de particules de carbone. Mais ils se produisent aussi naturellement dans notre environnement. »
Les nanoparticules apportent une valeur ajoutée au produit dans lequel elles sont incorporées. Prenez l'argent, connu depuis des siècles pour son effet antibactérien. Avant l'avènement des antibiotiques, il était même utilisé pour traiter les plaies ouvertes. Au fil des ans, tout est devenu de plus en plus petit jusqu'à ce qu'aujourd'hui, nous puissions fabriquer de l'argent mille fois plus fin qu'un cheveu humain :les 100 nanomètres. Le résultat :certains réfrigérateurs contiennent aujourd'hui une couche de nanoparticules d'argent à l'intérieur pour garder nos aliments parfaitement hygiéniques.
Nocif ?
Les nanoparticules d'argent sont également utilisées par les agriculteurs comme pesticide. En août 2013, une étude est parue dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry, toujours par des chercheurs de l'Université du Missouri. Ils ont étudié des poires traitées avec des nanoparticules d'argent. Même après des lavages répétés, des particules pouvaient encore être trouvées sur la poire quelques jours plus tard, les plus petites nanoparticules pouvaient même traverser la peau jusqu'à la pulpe. Qu'est-ce qui les empêche alors, une fois mangés, de se déplacer vers les recoins les plus petits et les plus vulnérables de notre corps ?
Si nous en savons si peu sur les effets nocifs des nanoparticules, c'est parce que des substances si petites se comportent différemment que lorsqu'elles sont plus grosses. Par exemple, un matériau non conducteur devient soudainement conducteur. Et les nanoparticules d'argent deviennent beaucoup plus mortelles pour les bactéries. Mais parce que les propriétés changent, les toxicologues doivent tout recommencer :peut-être que certains métaux comme les nanoparticules sont soudainement beaucoup plus toxiques ? Un problème supplémentaire est qu'il existe de nombreuses variables :cela dépend non seulement de la taille (10 nanomètres ou 100 ?) mais aussi de la forme (cube ou sphère ?) ou de la manière dont ils sont absorbés par notre corps (inhalés ou mangés). ? ). De plus, en prime, les toxines peuvent se lier aux nanoparticules et ainsi pénétrer dans l'organisme.
Les études de nocivité osent parfois se contredire. Si une étude indique que les nanoparticules d'argent dans l'eau se décomposent lentement et ont un impact majeur sur la santé des poissons, une autre étude suivra, indiquant que ces particules ne passent pas les usines de traitement de l'eau. Mais toutes les études ne sont pas comparables. Parfois, ils travaillent avec des concentrations si élevées (irréalistes) de nanoparticules qu'il n'est guère surprenant que des effets soient trouvés. Néanmoins, ces expériences ont leur valeur :il se peut qu'une autre espèce soit beaucoup plus sensible aux particules ou que nous soyons finalement exposés à de fortes concentrations dues à l'accumulation.
Cela ne fait pas de la nanoparticule un ennemi, dit Joris Quik. Pour commencer, de nombreuses particules ne sont de toute façon pas nocives car elles sont liées dans un produit ou se décomposent rapidement. De plus, ils font partie de notre vie. «Beaucoup de nanoparticules sont déjà présentes naturellement. Lorsque des particules pénètrent dans le corps, cela ne doit pas nécessairement être négatif." De plus, notre environnement n'est pas (encore) pollué par une accumulation de nanoparticules, et une faible concentration entraîne probablement aussi un faible risque.
Lorsque certaines nanoparticules s'avèrent toxiques, la solution réside probablement dans la nanotechnologie elle-même, explique Quik. «Les particules peuvent facilement coller à d'autres particules. Si vous assurez ainsi une composition différente, vous assurez également un comportement différent. Par exemple, les additifs peuvent provoquer une décomposition rapide des nanoparticules au lieu de durer longtemps. C'est ainsi que vous rendez l'exposition contrôlable.'
Une idée qu'ils veulent également utiliser à l'Université du Missouri pour protéger nos cellules pulmonaires, explique Yue-Wern Huang. «Nous enduisons les nanoparticules d'oxyde de zinc toxiques d'une couche de nanoparticules non toxiques pour voir si nous pouvons réduire la toxicité avec cela. Nous espérons que cela pourra atténuer la toxicité sans sacrifier les applications auxquelles l'oxyde de zinc est destiné. »
