Les chercheurs ont étudié le poisson zèbre parce qu'il présente des similitudes génétiques avec les humains et que leurs embryons et leurs larves sont transparents, ce qui les rend plus faciles à observer. Crédit :Tunde Akinloye/CNSI
Plus de 2, Aujourd'hui, 000 produits de consommation contiennent des nanoparticules, des particules si petites qu'elles se mesurent en milliardièmes de mètre.
Les fabricants utilisent des nanoparticules pour aider la crème solaire à mieux agir contre les rayons du soleil et pour que les vêtements de sport évacuent mieux l'humidité du corps, parmi de nombreuses autres fins.
Parmi ces produits, 462—allant du dentifrice aux tapis de yoga—contiennent des nanoparticules d'argent, qui sont utilisés pour leur capacité à tuer les bactéries. Mais cet avantage pourrait avoir un coût pour l'environnement. Dans de nombreux cas, le simple fait d'utiliser les produits comme prévu entraîne la formation de nanoparticules d'argent dans les rivières et autres plans d'eau, où ils peuvent être ingérés par les poissons et interagir avec d'autres espèces marines.
Pour les scientifiques, une question clé a été de savoir dans quelle mesure les organismes retiennent ces particules et quels effets elles pourraient avoir.
Une nouvelle étude du Centre pour les implications environnementales de la nanotechnologie de l'Université de Californie a révélé que les plus petites nanoparticules d'argent étaient plus susceptibles de pénétrer dans le corps des poissons, et qu'elles ont persisté plus longtemps que les nanoparticules d'argent plus grosses ou le nitrate d'argent fluide. L'étude, publié en ligne dans la revue ACS Nano , a été dirigée par Olivia Osborne et Sijie Lin, boursières postdoctorales de l'UCLA, et André Nel, directeur du Center for Environmental Implications of Nanotechnology de l'UCLA et directeur associé du California NanoSystems Institute de l'UCLA.
Nel a déclaré que bien qu'on ne sache pas encore si les nanoparticules d'argent sont nocives, l'équipe de recherche voulait d'abord identifier s'ils étaient même absorbés par les poissons. CEIN, qui est financé par la National Science Foundation, se concentre sur l'étude des effets de la nanotechnologie sur l'environnement.
Sijie Lin et Olivia Osborne. Crédit :Tunde Akinloye/CNSI
Dans l'étude, les chercheurs ont placé du poisson zèbre dans de l'eau contenant du nitrate d'argent fluide et deux tailles de nanoparticules d'argent, certaines mesurant 20 nanomètres de diamètre et d'autres 110 nanomètres. Bien que la différence de taille entre ces deux particules soit si infime qu'elle ne peut être vue qu'à l'aide de microscopes électroniques à transmission de haute puissance, les chercheurs ont découvert que les deux tailles de particules affectaient les poissons de manière très différente.
Les chercheurs ont utilisé le poisson zèbre dans l'étude car ils ont des similitudes génétiques avec les humains, leurs embryons et larves sont transparents (ce qui les rend plus faciles à observer). En outre, ils ont tendance à absorber les produits chimiques et autres substances de l'eau.
Osborne a déclaré que l'équipe a concentré ses recherches sur les branchies et les intestins du poisson, car ce sont les organes les plus sensibles à l'exposition à l'argent.
"Les branchies ont montré une teneur en argent significativement plus élevée pour les particules de 20 nanomètres que les particules de 110 nanomètres, alors que les valeurs étaient plus similaires dans les intestins, " elle a dit, ajoutant que les deux tailles de particules d'argent étaient retenues dans les intestins même après que le poisson ait passé sept jours dans de l'eau propre. "La révélation la plus intéressante était que la différence de taille de seulement 90 nanomètres faisait une différence si frappante dans le comportement des particules dans les branchies et les intestins."
L'expérience a été l'une des études in vivo les plus complètes à ce jour sur les nanoparticules d'argent, ainsi que le premier à comparer la toxicité des nanoparticules d'argent en fonction de l'étendue de la pénétration des organes et de la durée avec des particules de différentes tailles, et le premier à démontrer un mécanisme pour les différences.
Osborne a déclaré que les résultats semblent indiquer que les particules plus petites ont pénétré plus profondément dans les organes des poissons et y sont restées plus longtemps car elles se dissolvent plus rapidement que les particules plus grosses et sont plus facilement absorbées par les poissons.
Lin a déclaré que les résultats indiquent que les entreprises utilisant des nanoparticules d'argent doivent trouver un équilibre qui reconnaît leurs avantages et leur potentiel en tant que polluant. L'utilisation de nanoparticules légèrement plus grosses pourrait aider à les rendre un peu plus sûres, par exemple, mais cela pourrait également rendre les produits dans lesquels ils sont utilisés moins efficaces.
Il a ajouté que les données de l'étude pourraient être traduites pour comprendre comment d'autres nanoparticules pourraient être utilisées de manière plus respectueuse de l'environnement.
Nel a déclaré que la prochaine étape de l'équipe consiste à déterminer si les particules d'argent sont potentiellement nocives. "Nos recherches se poursuivront sérieusement pour déterminer quels peuvent être les effets à long terme de cette exposition, " il a dit.