Alors que les nanomatériaux manufacturés se retrouvent de plus en plus dans les produits commerciaux, les chercheurs qui étudient les impacts potentiels sur l'environnement ou la santé de ces matériaux sont confrontés à un défi croissant pour les mesurer et les caractériser avec précision. Ces défis affectent les mesures des propriétés chimiques et physiques de base ainsi que les évaluations toxicologiques.

Pour aider les nano-EHS (Environnement, Les chercheurs en santé et sécurité abordent les problèmes de mesure souvent complexes, le National Institute of Standards and Technology (NIST) a lancé un nouveau site Web consacré aux protocoles de laboratoire développés (ou co-développés) et validés par le NIST pour les études nano-EHS.

Dans le langage courant des laboratoires, un « protocole » est une procédure spécifique étape par étape utilisée pour effectuer une mesure ou une activité connexe, y compris tous les produits chimiques et équipements nécessaires. Tout article de revue à comité de lecture rapportant un résultat expérimental comporte une section « méthodes » où les auteurs documentent leur protocole de mesure, mais ces descriptions sont nécessairement brèves et condensées, et peut manquer de validation de quelque sorte que ce soit. Par comparaison, sur le nouveau site Web Protocols for Nano-EHS du NIST, les protocoles sont extraordinairement détaillés. Pour faciliter la citation, ils sont publiés individuellement, chacun avec son propre identifiant d'objet numérique (DOI).

Les protocoles détaillent non seulement ce que vous devez faire, mais pourquoi et qu'est-ce qui pourrait mal tourner. La spécificité est importante, selon la directrice du programme Debra Kaiser, en raison de la difficulté inhérente de faire des mesures fiables de ces petits matériaux. "Souvent, si vous faites quelque chose d'apparemment trivial, utilisez une pipette de taille différente, par exemple, vous obtenez un résultat différent. Notre objectif est d'aider les gens à obtenir des données qu'ils peuvent reproduire, des données auxquelles ils peuvent faire confiance.

Une mise en garde typique, par exemple, note que si vous utilisez un instrument qui mesure la taille des nanoparticules dans une solution par la façon dont elles diffusent la lumière, il est important aussi de mesurer le spectre de transmission des particules si elles sont colorées, car s'il leur arrive d'absorber fortement la lumière à la même fréquence que votre instrument, le résultat peut être biaisé.

"Ces mesures sont difficiles en raison de la petite taille impliquée, " explique Kaiser. " Très peu de nouveaux instruments ont été développés pour cela. Les gens adaptent les instruments et les méthodes existants au travail, mais souvent, ces instruments fonctionnent près de leurs limites et les méthodes ont été développées pour les produits chimiques ou les matériaux en vrac et non pour les nanomatériaux. »

"Par exemple, Le NIST propose un matériau de référence pour mesurer la taille des nanoparticules d'or en solution, et nous rapportons six tailles différentes selon l'instrument que vous utilisez. Nous procédons ainsi parce que différents instruments détectent différents aspects des dimensions d'une nanoparticule. Un microscope électronique vous dit quelque chose de différent d'un instrument de diffusion dynamique de la lumière, et le chercheur doit comprendre cela.

Les protocoles nano-EHS proposés par le site du NIST, Kaiser dit, pourrait constituer la base d'un consensus, méthodes d'essai formelles telles que celles publiées par l'ASTM et l'ISO.

Le site de protocoles nano-EHS du NIST répertorie actuellement 12 protocoles différents dans trois catégories :préparation d'échantillons, mesures physico-chimiques et mesures toxicologiques. D'autres protocoles seront ajoutés au fur et à mesure qu'ils seront validés et documentés. Les suggestions de protocoles supplémentaires sont les bienvenues à [email protected].