Une nouvelle méthode pour quantifier l’adsorption des nanoparticules

Alors que les risques sanitaires associés à l’inhalation de poussières micrométriques, comme l’amiante ou la silice en suspension dans l’air, sont connus et bien documentés, peu de données existent sur les effets des particules nanométriques extrêmement difficiles à manipuler en raison de leur petite taille. Pourtant, leur diamètre de 40 000 à 100 000 fois inférieur à celui d’un cheveu leur permet de passer à travers les muqueuses, la peau et de multiples barrières comme les méninges protégeant le cerveau ou encore le placenta.

Des chimistes de la Faculté des sciences de l’UdeS ont mis au point une nouvelle méthodologie pour mesurer quantitativement les contaminants ou molécules organiques adsorbés par des nanoparticules métalliques. Cette avancée vient d’être publiée dans le numéro du 1^er juin du journal Langmuir par le professeur Hugues Ménard et son étudiant au doctorat, Maxime Clément.

Nanoparticules sans frontières

En 2009, les nanoparticules étaient présentes dans plus de 600 produits commerciaux de l’industrie de la peinture, du bâtiment, des cosmétiques et de l’électronique, pour un marché qui pourrait atteindre un trillion de dollars américains d'ici 2012, selon Industrie Canada.

Combien d’éléments nocifs (voire bénéfiques s’il s’agit de médicaments) peuvent être transportés à la surface de ces nanoparticules? Quel est leur taux de relargage dans le corps?

«Pour la première fois, nous avons des données quantitatives sur l’adsorption dans l’air et le relargage dans l’eau de certaines nanoparticules, affirme le professeur Ménard. Ces données sont complémentaires aux études toxicologiques et écotoxicologiques en cours.»

Pour prouver leur démarche, les chercheurs ont choisi le benzène, un gaz qu’on trouve dans l’air pollué, bien connu pour sa toxicité et ses propriétés cancérigènes. Il a été adsorbé à la surface de nanoagrégats d’or déposés sur un support de silice dont la taille micrométrique est plus facile à manipuler.

«Notre méthode par évaporation permet de générer des nanoparticules sur des particules plus grosses d’environ vingt micromètres de diamètre, explique Hugues Ménard. Nous pouvons ensuite mesurer, par chromatographie liquide dans l’eau puis par chromatographie gazeuse dans l’azote, la surface réactive ainsi que d’autres données pour quantifier les capacités d’adsorption et de relargage de nos nanoparticules modèles.»

Ce projet financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada a été supporté par l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail. La suite de ces recherches permettra de valider la méthode avec différents types de métaux et pourrait apporter quelques surprises, d’après le chercheur.

Idéalement, Hugues Ménard souhaiterait faire des liens entre ces données et des expérimentations biologiques. Toutefois, à un an de la retraite, il laisse à ses collègues le loisir de poursuivre de tels projets.