Le graphène est un nanomatériau bidimensionnel composé de carbone et formé d'une seule couche d'atomes de carbone densément emballés. La résistance mécanique élevée et les propriétés électriques et thermiques importantes du graphène en font un matériau parfaitement adapté à de nombreuses nouvelles applications dans les domaines de l'électronique, biologique, capteurs chimiques et magnétiques, photodétecteurs et stockage et production d'énergie. En raison de ses applications potentielles, la production de graphène devrait augmenter considérablement dans les années à venir, mais étant donné sa faible adoption par le marché et les limites de l'analyse de ses effets, peu d'informations sur les concentrations de nanomatériaux de graphène dans les écosystèmes sont actuellement disponibles.

En raison des caractéristiques de surface du graphène, une fois dans le milieu aquatique, le graphène pourrait agir comme vecteur de polluants organiques, tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques, aux organismes aquatiques. Par conséquent, le groupe de recherche CBET (Cell Biology in Environmental Toxicology) a évalué non seulement la capacité de l'oxyde de graphène à absorber les hydrocarbures aromatiques polycycliques, mais aussi la toxicité de l'oxyde de graphène seul et en association avec certains hydrocarbures aromatiques polycycliques chez l'embryon et le poisson zèbre adulte. La recherche a été menée en collaboration avec l'Université de Bordeaux.

Malformations embryonnaires et neurotoxicité

"Les résultats révèlent que l'oxyde de graphène peut transporter des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans le poisson zèbre (via une sorte d'effet cheval de Troie) et exercer des effets sublétaux. Dans les conditions que nous avons adoptées, les effets toxiques n'ont pas été énormes, aucun poisson ou embryon n'est mort, mais dans certains biomarqueurs nous avons détecté des effets qui nous ont mis en alerte, " dit Amaia Orbea, un docteur dans le groupe CBET à l'UPV/EHU.

Premièrement, ils ont détecté qu'à des concentrations élevées, des malformations peuvent survenir dans les embryons, « ce qui signifie que lors d'expositions plus longues et à des concentrations plus élevées, des animaux non viables peuvent naître », expliqua Orbea. Deuxièmement, cette recherche a confirmé qu'« à long terme, pendant une période d'exposition de trois semaines, l'enzyme acétylcholinestérase, qui ralentit les stimuli nerveux, a été inhibée chez tous les poissons traités, Ainsi, malgré le fait de ne pas utiliser de concentrations très élevées, nous avons vu qu'au fur et à mesure que le temps d'exposition augmente, des effets neurotoxiques commencent à apparaître", dit le chercheur.

« Nous avons utilisé des concentrations et des périodes spécifiques, mais on ne sait pas comment ces concentrations évolueront désormais dans la nature ni quelle peut être leur influence possible par rapport à d'autres polluants. Les résultats nous ont montré que les concentrations qui peuvent exister dans l'environnement à l'heure actuelle ne sont pas très dangereuses, mais il faut être prudent :on ne sait pas quels effets ces faibles concentrations peuvent avoir lors d'expositions plus longues. Les résultats obtenus sont liés aux conditions appliquées dans nos expériences. Nous ne rencontrons normalement pas de graphène seul dans l'environnement; avec le graphène, il existe de nombreux autres polluants qui affectent également les animaux... Nous devons tous les considérer en même temps, " a-t-elle conclu.