La toxicité des nanoparticules serait sous-estimée
Publié par Isabelle le 12/10/2013 à 00:00
Source: Université de Sherbrooke - Anne-Marie Beauregard

Jean-Philippe Bellenger,
professeur en chimie
de l'environnement.
Photo: Michel Caron
La nanotechnologie s'est insérée dans plusieurs des produits que nous consommons: peintures à séchage rapide, cosmétiques aux propriétés exclusives, ordinateurs miniaturisés, etc. Or, que connaît-on de la toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité d’une substance à provoquer des effets néfastes et...) de ces composés une fois libérés dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...)? Professeur en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces...) de l'environnement, Jean-Philippe Bellenger met en doute les conclusions des études scientifiques.

En raison de leur utilisation à la fois répandue et récente, les nanoparticules font l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) de plusieurs recherches toxicologiques.Toutefois les conditions dans lesquelles s'exécutent ces recherches ne sont pas représentatives de ce qui se déroule véritablement au sein de l'écosystème, croit le professeur Jean-Philippe Bellenger, de la Faculté des sciences.

Le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...) en chimie affirme que les analyses de toxicité des nanoparticules métalliques se limitent à une fraction seulement de la réalité. Pour pallier ces lacunes, Jean-Philippe Bellenger propose une approche susceptible de modifier la perception des scientifiques à l'égard de la nanotechnologie (Les nanosciences et nanotechnologies (NST) peuvent être définies a minima comme l'ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures,...) et de sa toxicité dans l'environnement.

Se nourrir de raisins en plastique

En temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) normal, un composé chimique est jugé nocif lorsqu'il s'en prend physiquement à la membrane des cellules. Cependant, cette approche ne considère pas les transformations chimiques que peuvent subir les nanoparticules dans l'environnement. Autrement dit, les scientifiques ne ciblent que la concentration à laquelle une substance attaque une cellule – telle un poignard – sans examiner la possibilité que cette dernière puisse ingérer le composé bien avant – à la manière d'un poison (Les poisons sont, en biologie, des substances qui provoquent des blessures, des maladies ou la mort d'organismes par une réaction chimique, à l'échelle moléculaire. Cette...) – et y succomber.

Pour mettre au jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...) l'importance des interactions chimiques, Jean-Philippe Bellenger a étudié une souche de bactéries en présence de nanoparticules de tungstène (Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de l'allemand Wolfram) et de numéro atomique 74.). Employé comme pigment dans les peintures, le tungstène est un métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques...) non nécessaire à la croissance des bactéries. Le professeur de chimie a démontré qu'un type de bactéries, appelé Azotobacter vinelandii, réagit à la présence du tungstène en sécrétant des substances dont la structure évoque une toile d'araignée. Ces "filets", qu'on nomme sidérophores, capturent les nanoparticules de tungstène afin de les solubiliser.

Or, une fois que le tungstène nage dans la solution, les cellules de la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) ne différencient plus celui-ci des autres nutriments indispensables à sa survie. La bactérie tente donc de l'utiliser à tort, tel un être humain qui chercherait à se nourrir de raisins en plastique. Cette assimilation d'un "faux" nutriment finit par nuire au bon fonctionnement de la bactérie et cause sa mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la...) à des concentrations bien plus faibles que celle nécessaire pour directement toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la...) sa membrane.

Proposer une nouvelle approche

En somme, afin d'offrir l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences...) juste sur les effets de la nanotechnologie, la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) environnementale devra prendre une autre tangente en intégrant une nouvelle notion: les interactions entre bactéries et nanoparticules. "L'approche actuellement employée pour les études environnementales n'est peut-être pas la meilleure pour estimer avec justesse les effets des nanoparticules sur l'environnement", résume le titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biogéochimie terrestre.

Les résultats de cette recherche, parue dans Environmental Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) and Technology, livrent un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un...) bien important: "Pour esquisser un véritable portrait des effets de la nanotechnologie sur l'environnement, nous devons cesser de constater, et travailler à comprendre les réactions qui entrent en jeu avec les bactéries", conclut Jean-Philippe Bellenger.
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