L'oxyde de zinc serait l'ingrédient de protection solaire parfait si le produit résultant n'avait pas l'air si stupide. Épais, blanc et pâteux, il était autrefois vu principalement sur les sauveteurs, surfeurs et autres personnes ayant besoin d'une protection solaire sérieuse.
Mais lorsque les écrans solaires sont fabriqués avec des nanoparticules, ils deviennent transparents, ce qui les rend plus conviviaux.
Les écrans solaires améliorés ne sont que l'une des nombreuses utilisations innovantes de la nanotechnologie, ce qui implique de réduire considérablement et de changer fondamentalement la structure des composés chimiques. Mais les produits fabriqués à partir de nanomatériaux soulèvent également des questions de sécurité largement sans réponse, telles que celle de savoir si les particules qui les rendent efficaces peuvent être absorbées dans la circulation sanguine et sont toxiques pour les cellules vivantes.
Moins de deux décennies, l'industrie des nanotechnologies est en plein essor. Les nanoparticules - mesurées en milliardièmes de mètre - sont déjà présentes dans des milliers de produits de consommation, y compris les cosmétiques, médicaments, jouets infantiles antimicrobiens, équipement sportif, emballage alimentaire et électronique. En plus de produire des écrans solaires transparents, les nanomatériaux permettent de fabriquer des raquettes de tennis légères et robustes, des vêtements qui ne tachent pas et des chaussettes qui ne sentent pas.
Les particules peuvent modifier l'apparence ou le fonctionnement des produits, car la matière se comporte différemment à l'échelle nanométrique, acquérir des propriétés chimiques et physiques uniques et mystérieuses. Les matériaux constitués de nanoparticules peuvent être plus conducteurs, plus forts ou plus réactifs chimiquement que ceux contenant des particules de plus grande taille du même composé.
"Tout ce qui est ancien devient nouveau une fois miniaturisé, " a déclaré Chad Mirkin, directeur de l'Institut international de nanotechnologie de la Northwestern University. "Cela donne aux scientifiques un nouveau terrain de jeu, l'un s'est concentré sur la détermination de ces différences et de la manière dont elles pourraient être utilisées pour améliorer les choses. »
Mais le développement d'applications pour la nanotechnologie dépasse rapidement ce que les scientifiques savent sur une utilisation sûre. Les mêmes propriétés inhabituelles qui rendent les matériaux nanométriques attrayants peuvent également présenter des risques inattendus pour la santé humaine et l'environnement, selon la littérature scientifique.
"Nous n'avons pas encore très bien caractérisé ces matériaux en termes de quels pourraient être les impacts potentiels sur les organismes vivants, " a déclaré Kathleen Eggleson, chercheur au Center for Nanoscience and Technology de l'Université de Notre Dame.
Les scientifiques ne savent pas encore combien de temps les nanoparticules restent dans le corps humain ni ce qu'elles pourraient y faire. Mais la recherche sur les animaux a montré que les nanoparticules inhalées peuvent atteindre toutes les zones des voies respiratoires; en raison de leur petite taille et de leur forme, ils peuvent migrer rapidement dans les cellules et les organes. Les particules plus petites peuvent également présenter des risques pour le cœur et les vaisseaux sanguins, le système nerveux central et le système immunitaire, selon la Food and Drug Administration.
Des études animales ont montré que certains matériaux nanométriques peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique protectrice, ce qui pourrait permettre aux produits pharmaceutiques d'administrer des médicaments directement au cerveau pour traiter des tumeurs ou d'autres affections. Mais il existe également des preuves que certaines nanoparticules pourraient causer des dommages par le biais du stress oxydatif et d'autres mécanismes si elles atteignaient le cerveau.
On ignore encore « à quel point (les dommages potentiels) seraient importants, quelle quantité de nanomatériau serait nécessaire pour causer des dommages appréciables, et dans quelle mesure le corps serait-il capable de gérer le matériel et de récupérer, " a déclaré Andrew Maynard, directeur du Risk Science Center de l'Université du Michigan.
Bien que les nanomatériaux soient utilisés dans les produits de consommation depuis plus d'une décennie, la FDA a reconnu pour la première fois en avril qu'ils diffèrent de leurs homologues en vrac et présentent de nouveaux risques potentiels qui peuvent nécessiter des tests. Dans le projet de lignes directrices sur la sécurité des nanomatériaux dans les produits cosmétiques, il a conseillé aux entreprises de consulter la FDA pour trouver la meilleure façon de tester leurs produits.
Plutôt que d'adopter une approche unique, la FDA prévoit d'évaluer les produits nano-activés au cas par cas, selon les directives. "Il n'y a rien de bon ou de mauvais en soi dans un nanomatériau, " dit Mirkin, qui pense néanmoins que chaque classe de matériau doit être considérée comme une nouvelle forme de matière et correctement examinée pour la sécurité.
Plusieurs rapports gouvernementaux ont soulevé des inquiétudes quant au manque de protection de l'environnement, les tests de santé et de sécurité des nanomatériaux qui devraient entrer sur le marché au cours de la prochaine décennie. En 2009, les développeurs ont généré 1 milliard de dollars grâce à la vente de nanomatériaux; le marché devrait exploser à 3 000 milliards de dollars d'ici 2015, selon un rapport du Conseil national de la recherche.
L'année dernière, l'Environmental Protection Agency a trouvé des lacunes dans les données dans six domaines critiques, y compris un examen des données sur la santé humaine et la toxicologie. Dans un rapport de janvier, le conseil de recherche a averti que "peu de progrès ont été réalisés sur les effets des nanomatériaux ingérés sur la santé humaine".
Bien que le financement fédéral affecté à la recherche sur la santé et la sécurité environnementales ait doublé entre 2006 et 2010 - passant de 38 millions de dollars à 90 millions de dollars - il ne représente qu'une fraction du budget fédéral d'un milliard de dollars pour la recherche et le développement en nanotechnologie, le Government Accountability Office a déclaré dans un rapport de mai. Le GAO a également constaté de graves problèmes dans la manière dont les données sur la santé et la sécurité étaient collectées et communiquées.
Les questions de base sans réponse incluent quels matériaux sont nocifs pour l'homme ou l'environnement, comment mesurer l'exposition et qu'advient-il des nanoparticules une fois qu'elles pénètrent dans un plan d'eau ou dans le sol. Dans certains cas, les nanomatériaux ont été liés à des effets toxiques, mais les scientifiques ne savent pas pourquoi les problèmes surviennent.
« Les gens pensent que les (nanomatériaux) peuvent être mauvais parce qu'ils sont de la taille d'un virus ; ils peuvent donc aller là où vont les virus, peut-être, déclencher une réponse immunitaire, " a déclaré Nancy Monteiro-Rivière, professeur de dermatologie d'investigation et de toxicologie à la North Carolina State University. "Les cellules dans les ganglions lymphatiques peuvent le ramasser et le distribuer."
Mais « il existe tellement de types différents de nanomatériaux, de formes et de tailles que chacun doit être considéré comme une particule individuelle, " Monteiro-Rivière a dit. "Vous ne pouvez pas généraliser."
En cas de crème solaire, la toxicité des nanoparticules dépend de divers facteurs, y compris leur taille, structure, propriétés de surface ou revêtement et capacité à s'agréger ou à s'agglomérer, formant des particules plus grosses.
La principale préoccupation consiste à savoir si les particules peuvent pénétrer la barrière cutanée. "Jusque là, ils n'ont pas montré de pénétration, " a déclaré le Dr Steven Q. Wang, directeur de la chirurgie dermatologique et de la dermatologie au Memorial Sloan-Kettering Cancer Center dans le New Jersey. "Mais nous ne savons vraiment pas (ce qui se passe) si quelqu'un est brûlé, souffre d'eczéma ou d'une affection cutanée ou si la peau n'est pas intacte. » Bien que Wang pense que les nano-écrans solaires sont sans danger pour la majorité des gens, il a dit qu'il n'est pas non plus clair quels pourraient être les risques si un enfant se léchait une main ou un bras et ingérerait l'écran solaire nano.
L'exposition des nanomatériaux utilisés dans les crèmes solaires aux rayons ultraviolets du soleil génère également des radicaux libres, qui peuvent endommager les membranes cellulaires. En réalité, la taille et les concentrations de nanoparticules qui offrent le meilleur facteur de protection solaire et l'aspect transparent peuvent également générer le plus de radicaux libres, selon une étude d'Amanda Barnard, un chercheur et physicien théoricien australien spécialisé dans la prédiction du comportement réel des nanoparticules.
Par mesure de protection, les nanoparticules sont souvent recouvertes d'une enveloppe absorbant les radicaux libres, a dit Wang. Mais certains restent inquiets quant à la toxicité potentielle des revêtements et si les particules peuvent pénétrer dans les cellules. Pour qu'un écran solaire soit répertorié sur MightyNest.com, une place de marché de produits naturels en ligne, il doit être à base minérale, large spectre et sans nanoparticules.
« Puisqu'il n'est pas nécessaire qu'une crème solaire ait des nanoparticules pour être efficace, nous jouons la sécurité, " a déclaré la co-fondatrice de Mighty Nest Kristen Conn d'Evanston, Je vais., qui a dit qu'elle s'inquiétait d'une éventuelle production de radicaux libres.
En avril, en réponse à une pétition réclamant une plus grande surveillance des nanotechnologies, la FDA a statué que l'utilisation topique des écrans solaires à l'oxyde de zinc nano et au dioxyde de titane est sans danger. Citant les recherches de Monteiro-Rivière, que la FDA a qualifiée de "la plus définitive à ce jour, " l'agence a trouvé " des preuves minimes de la pénétration ultérieure jusqu'aux lits capillaires qui seraient nécessaires pour l'administration systémique aux organes, où cela pourrait avoir des effets potentiellement délétères."
Dr Martha Howard, un médecin intégrateur à Chicago, n'est pas encore convaincu. La femme de 70 ans utilise des écrans solaires sans nano-zinc lorsqu'elle nage et fait de la randonnée, car ils sont extrêmement efficaces et "on ne sait pas assez combien de temps les nanoparticules restent dans le corps et où elles s'accumulent et les types de dommages qu'elles peuvent causer, " elle a dit.
Bien que le nano zinc et le titane soient largement utilisés dans les écrans solaires américains, ils sont rarement étiquetés comme tels. Si le produit contient de l'oxyde de zinc ou du dioxyde de titane - appelés écrans solaires physiques car ils bloquent les rayons du soleil - et apparaît blanc lorsqu'il est appliqué, il s'agit très probablement d'un écran solaire nano. Des termes tels que « micronisé et « ultra-fin » pourraient également faire référence à des particules de taille nanométrique. (On ne sait pas lesquelles, si seulement, les écrans solaires chimiques utilisent des nanoparticules.)
Les partisans de la nanotechnologie affirment que les avantages potentiels vont bien au-delà de la crème solaire. Le contrôle de la matière à l'échelle atomique est salué comme la prochaine « révolution industrielle » car il pourrait aider à tout résoudre, du changement climatique et de la faim dans le monde aux pénuries d'énergie et à la perte de biodiversité. En médecine, les scientifiques imaginent des robots microscopiques capables de nager dans le sang, réparer les cellules et diagnostiquer les maladies. La nanotechnologie peut également libérer de nouvelles armes thérapeutiques puissantes pour traiter bon nombre des pires formes de cancer, problèmes cardiovasculaires et maladies neurodégénératives.
Mais alors que le champ avance, certains conseillent une approche de précaution. Plusieurs groupes de défense, y compris le Centre international d'évaluation des technologies, Les Amis de la Terre et le Conseil de défense des ressources naturelles, ont appelé à un moratoire sur la vente de « non sûrs, utilisation non testée et non réglementée" des nanomatériaux.
Le groupe de travail environnemental, un groupe de défense qui publie une liste annuelle des cotes de sécurité des écrans solaires, a surpris certains observateurs en qualifiant les écrans solaires nano de choix « les plus sûrs et les plus efficaces ». Mais il ne cautionne pas les nanomatériaux en général, et le groupe recommande aux consommateurs d'éviter ceux que l'on trouve dans les cosmétiques, qui peut être facilement inhalé. « Nous restons profondément préoccupés par la sécurité et la surveillance globales des nanotechnologies ainsi que par leurs impacts sur les travailleurs et l'environnement, " a déclaré David Andrews, un scientifique principal à l'EWG.
Eggleson pense que ce serait une erreur d'imposer un moratoire sur tout ce qui est nano. "Ce serait freiner les choses que nous voulons et dont nous avons besoin, mais il nous appartient d'être de bons intendants de la technologie dont nous disposons, " dit-elle. " Les défaillances humaines ont été un problème plus important que la technologie elle-même. "
(c) 2012 Chicago Tribune
Distribué par MCT Information Services
