Une plaque de silicium.
Une plaque de silicium.
Maurice Tsai/Bloomberg via Getty
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Faut-il avoir peur du « nanomonde » ?

Un nouveau monde se dessine à l’échelle du milliardième de mètre, celui des nanoparticules –des particules dont la taille ne dépasse pas 0,1 micron. Si l’exposition aux nanoparticules a toujours existé, l’industrialisation en produit de nouvelles. Alors que la production mondiale de nanomatériaux s’accélère, quelques études scientifiques publiées incitent à la prudence, faisant état d’interactions des nanofibres et des nanoparticules avec les cellules humaines et l’appareil respiratoire. Ceci étant, à l’occasion de la mise en ligne du dossier thématique multimédia Sagasciences, le Centre national de la Recherche Scientifique (CNRS) invite également à découvrir le monde de l’infiniment petit et ces avancées prometteuses appliquées à la santé.
Par Dominique Raizon -

On ne peut pas voir, à l’œil nu, une nanoparticule. Normal ! Une nanoparticule est une particule un million de fois plus petite que ce que l’on peut visualiser, dix mille fois plus petite que l’épaisseur d’un cheveu. En revanche, il est désormais possible de tout savoir sur elles et sur les nanotechnologies qui les exploitent : le CNRS vient de publier sur internet, depuis aujourd’hui 30 janvier, un dossier multimédia consacré aux applications des nanotechnologies dans le domaine médical. Une quarantaine de chercheurs ont été mis à contribution pour présenter ce «nanomonde», le monde de l’infiniment petit, où les poussières en suspension sont d’un diamètre aérodynamique inférieur à 10 micromètres. Le dossier multimédia aborde l’ensemble de la thématique, y compris les controverses qui l’entourent.

Cellule fakir
La «cellule fakir», vue en microscopie électronique, se déplace sur un tapis de minuscules piliers. | CNRS Photothèque

Chaque pilier de cette surface artificiellement créée par les chercheurs joue le rôle de capteur de forces mises en jeu lors du déplacement de la cellule. La distance entre les piliers est de 1 µm, de façon à constituer une surface suffisamment dense.

Naturelles et ultrafines, les nanoparticules sont partout dans l’air autour de nous, leur quantité varie en fonction des saison et des degrés de pollution. Franchissant les barrières naturelles de l’organisme (la peau, les poumons), les nanoparticules pénètrent le système respiratoire et interagissent avec nos cellules. Leur degré de toxicité constitue encore, largement, une terra incognita, mais l’état des connaissances permet d’affirmer que certaines  microparticules, comme celles de la pollution atmosphérique ou de l’amiante, présentent des dangers désormais avérés.

Aux nanoparticules naturelles, viennent s’ajouter celles que génère l’activité humaine. L’industrialisation exploite de plus en plus de microparticules, aux propriétés physico-chimiques très diverses, pour des applications qui bouleversent différents champs scientifiques et technologiques. Ainsi, les nanoparticules rentrent dans la composition de nanomatériaux qui servent pour des applications aussi diverses que des examens de dépistage de maladies, des fabrications de cosmétiques, de pneus ou de nouveaux tissus, etc. Alors que ces nanotechnologies, qui émergent depuis la fin des années 1990, représentent probablement le nerf de la prochaine révolution technologique, chercheurs et experts prônent un encadrement strict de ces industries, pointant un impact sanitaire et écologique.

De nouvelles perspectives médicales prometteuses

Micropince
Micropince constituée de seize «actionneurs» destinée à des applications biologiques. | CNRS Photothèque

Elle permet de saisir des objets biologiques de taille des cellules (environ 40 micromètres de diamètre). Le mécanisme de cette micromachine ou Mems (Micro-Electro-Mechanical Systems) est formé de véritables liaisons-pivots. Les Mems sont des composants électroniques très rapides qui comportent au moins un élément mobile ou vibrant. Cela leur permet d'agir directement sur la lumière, une onde électromagnétique ou une faible masse.

En effet, « les dangers liés à l’utilisation de certains composants [qui, ingérés ou inhalés] inquiètent les toxicologues », explique Dave Hobson, le directeur scientifique d’un laboratoire d’essai basé au Texas (sud des États-Unis). Le quotidien Le Monde citait, dans une édition du 6 décembre 2006, les estimations de l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Afsset), selon laquelle, « les études toxicologues, in vitro et chez l’animal, sont encore très peu nombreuses mais établissent l’existence de risques potentiels de toxicité ». « Cela peut se traduire par des réactions inflammatoires localisées et l’émergence de modifications génétiques des cellules atteintes pouvant évoluer vers un dysfonctionnement plus ou moins important des organes touchés, voire un cancer », d’après Günter Oberdörster, l’un des pionniers des études toxicologiques sur les nanoparticules.

Toutefois, s'il semble acquis que l'inhalation ou l'ingestion de nanoparticules ont des conséquences néfastes pour la santé (problèmes cardiovasculaires, respiratoires et risques cancérigènes), l'utilisation industrielle de ces nanoparticules ouvre, par ailleurs, des perspectives encourageantes. À titre d’exemple, les nanosciences apportent à la médecine de nouvelles solutions : diagnostique (utilisation de nanotraceurs pour l’imagerie médicale) ; thérapeutique (grâce à des nanomédicaments directement transportés sur les cellules cibles) ; réparatrice (prothèses , implants etc). Une nouvelle ère s’ouvre. Une transparence accrue sur les méthodes de tests d’innocuité s’impose.

Publié le 30/12/2015 - Modifié le 14/09/2017

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