(Phys.org) —Les nanoparticules sont utilisées dans toutes sortes d'applications—électronique, Médicament, produits de beauté, même des nettoyages environnementaux. Plus de 2, 800 applications disponibles dans le commerce sont désormais basées sur les nanoparticules, et d'ici 2017, le champ devrait rapporter près de 50 milliards de dollars dans le monde.

Mais cet afflux de nanotechnologies n'est pas sans risques, disent des chercheurs de l'Université des sciences et technologies du Missouri.

« Il est urgent d'étudier l'impact potentiel des nanoparticules sur la santé et l'environnement, " dit Yue-Wern Huang, professeur de sciences biologiques à Missouri S&T.

Huang et ses collègues ont systématiquement étudié les effets des nanoparticules d'oxyde de métal de transition sur les cellules pulmonaires humaines. Ces nanoparticules sont largement utilisées dans les dispositifs optiques et d'enregistrement, systèmes de purification d'eau, produits cosmétiques et soins de la peau, et l'administration ciblée de médicaments, entre autres applications.

« Sous leur forme typique de poudre grossière, la toxicité de ces substances n'est pas dramatique, " dit Huang. " Mais en tant que nanoparticules avec des diamètres de seulement 16-80 nanomètres, la situation change considérablement."

Les chercheurs ont exposé des cellules pulmonaires humaines saines et cancéreuses à des nanoparticules composées de titane, chrome, manganèse, fer à repasser, nickel, composés de cuivre et de zinc - oxydes de métaux de transition qui se trouvent sur la quatrième ligne du tableau périodique. Les chercheurs ont découvert que la toxicité des nanoparticules pour les cellules, ou cytotoxicité, augmenté à mesure qu'ils se déplaçaient vers la droite du tableau périodique.

"Environ 80% des cellules sont mortes en présence de nanoparticules d'oxyde de cuivre et d'oxyde de zinc, " dit Huang. " Ces nanoparticules ont pénétré les cellules et détruit leurs membranes. Les effets toxiques sont liés à la charge électrique de surface des nanoparticules et aux sites d'amarrage disponibles."

Huang dit que certaines nanoparticules libèrent des ions métalliques, appelés dissolution ionique, qui jouent également un rôle important dans la mort cellulaire.

Huang travaille actuellement sur de nouvelles recherches qui pourraient aider à réduire la toxicité des nanoparticules et à faire la lumière sur la façon dont les nanoparticules interagissent avec les cellules.

"Nous enduisons des nanoparticules d'oxyde de zinc toxiques avec des nanoparticules non toxiques pour voir si la toxicité de l'oxyde de zinc peut être réduite, " dit Huang. "Nous espérons que cela peut atténuer la toxicité sans compromettre les applications prévues de l'oxyde de zinc. Nous cherchons également à savoir si les nanoparticules inhibent la division cellulaire et influencent le cycle cellulaire. »