Un nanomatériau révolutionnaire doté d'un énorme potentiel pour relever de multiples défis mondiaux pourrait être développé davantage sans risque aigu pour la santé humaine, suggèrent les recherches. L'étude est publiée dans la revue Nature Nanotechnology .

L'inhalation soigneusement contrôlée d'un type spécifique de graphène – le matériau le plus fin, le plus résistant et le plus flexible au monde – n'a aucun effet indésirable à court terme sur la fonction pulmonaire ou cardiovasculaire, selon l'étude. Le premier essai clinique d'exposition contrôlée chez l'homme a été réalisé avec de l'oxyde de graphène fin et ultra-pur, une forme du matériau compatible avec l'eau.

Les chercheurs affirment que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si des doses plus élevées de cet oxyde de graphène ou d’autres formes de graphène auraient un effet différent. L'équipe souhaite également déterminer si une exposition plus longue à ce matériau, qui est des milliers de fois plus fin qu'un cheveu humain, entraînerait des risques supplémentaires pour la santé.

Il y a eu un regain d'intérêt pour le développement du graphène, un matériau isolé pour la première fois par des scientifiques en 2004 et qui a été salué comme un matériau « miracle ». Les applications possibles incluent l'électronique, les écrans de téléphone, les vêtements, les peintures et la purification de l'eau.

Le graphène est activement exploré dans le monde entier pour contribuer à des thérapies ciblées contre le cancer et d’autres problèmes de santé, ainsi que sous la forme de dispositifs et de capteurs implantables. Cependant, avant toute utilisation médicale, tous les nanomatériaux doivent être testés pour déceler tout effet indésirable potentiel.

Des chercheurs des universités d'Édimbourg et de Manchester ont recruté 14 volontaires pour participer à l'étude dans des conditions d'exposition et de surveillance clinique soigneusement contrôlées. Les volontaires ont respiré le matériau à travers un masque facial pendant deux heures tout en faisant du vélo dans une chambre d'exposition mobile spécialement conçue et apportée à Édimbourg depuis l'Institut national de santé publique des Pays-Bas.

Les effets sur la fonction pulmonaire, la tension artérielle, la coagulation sanguine et l'inflammation du sang ont été mesurés avant l'exposition et à des intervalles de deux heures. Quelques semaines plus tard, les volontaires ont été invités à retourner à la clinique pour des expositions contrôlées répétées à une taille différente d'oxyde de graphène ou à de l'air pur à des fins de comparaison.

Il n’y a eu aucun effet indésirable sur la fonction pulmonaire, la pression artérielle ou la majorité des autres paramètres biologiques testés. Les chercheurs ont remarqué une légère suggestion selon laquelle l'inhalation du matériau pourrait influencer la façon dont le sang coagule, mais ils soulignent que cet effet était très faible.

Le Dr Mark Miller, du Centre des sciences cardiovasculaires de l'Université d'Édimbourg, a déclaré :« Les nanomatériaux tels que le graphène sont très prometteurs, mais nous devons nous assurer qu'ils sont fabriqués de manière sûre avant de pouvoir être utilisés plus largement dans nos vies. . Être capable d'explorer la sécurité de ce matériau unique chez des volontaires humains constitue un grand pas en avant dans notre compréhension de la manière dont le graphène pourrait affecter le corps. Avec une conception soignée, nous pouvons tirer le meilleur parti de la nanotechnologie en toute sécurité. "

Le professeur Kostas Kostarelos, de l'Université de Manchester et de l'Institut catalan de nanosciences et nanotechnologies (ICN2) à Barcelone, a déclaré :« Il s'agit de la toute première étude contrôlée impliquant des personnes en bonne santé pour démontrer que des formes très pures d'oxyde de graphène, d'un type spécifique, la distribution de la taille et le caractère de la surface peuvent être développés davantage de manière à minimiser le risque pour la santé humaine.

"Il nous a fallu plus de 10 ans pour développer les connaissances nécessaires pour mener à bien cette recherche, du point de vue des matériaux et de la science biologique, mais aussi de la capacité clinique nécessaire pour mener de telles études contrôlées en toute sécurité en réunissant certains des plus grands experts mondiaux. dans ce domaine."

Le professeur Bryan Williams, directeur scientifique et médical de la British Heart Foundation, a ajouté :« La découverte que ce type de graphène peut être développé en toute sécurité, avec des effets secondaires minimes à court terme, pourrait ouvrir la porte au développement de nouveaux dispositifs et d'innovations thérapeutiques. et des techniques de surveillance. Nous sommes impatients de voir des études plus vastes sur une période plus longue pour mieux comprendre comment nous pouvons utiliser en toute sécurité des nanomatériaux comme le graphène pour faire des progrès dans la fourniture de médicaments vitaux aux patients. "

Plus d'informations : Jack P. M. Andrews et al, Première inhalation contrôlée chez l'homme de fines nanofeuilles d'oxyde de graphène pour étudier les réponses cardiorespiratoires aiguës, Nature Nanotechnology (2024). DOI :10.1038/s41565-023-01572-3, www.nature.com/articles/s41565-023-01572-3

Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle

Fourni par l'Université d'Édimbourg