Nanotubes de carbone : une configuration et des effets similaires à ceux de l'amiante

WASHINGTON, May 21 /PRNewswire/ -- Une importante étude publiée aujourd'hui dans la revue Nature Nanotechnology suggère que certaines formes de nanotubes de carbone - emblèmes de la « révolution nanotechnologique » - pourraient être aussi nocives que l'amiante si elles sont inhalées en quantités suffisantes.

Cette étude a fait appel à une méthodologie établie pour évaluer le risque de mésothéliome associé à des types spécifiques de nanotubes. Le mésothéliome est un cancer de l'épithélium pulmonaire qui peut se développer 30 à 40 ans après l'exposition. Les résultats montrent que les nanotubes multifeuillets longs et fins ont un aspect et un comportement similaires à ceux des fibres d'amiante.

Découverts il y a près de 20 ans, les nanotubes de carbone ont été décrits comme le matériau miracle du XXIe siècle. Légers comme le plastique et plus résistants que l'acier, ils entrent dans la composition de nouveaux médicaments, de piles à faible consommation et d'appareils électroniques ultramodernes. Mais depuis leur découverte, des questions ont été soulevées sur l'éventuelle nocivité de ces nanomatériaux qui pourrait compromettre l'émergence de nanotubes de carbone de tous types, mono- et multifeuillets notamment. Selon un article de la revue américaine Chemical & Engineering News, les grands cabinets d'étude prévoient des ventes de nanotubes, toutes catégories confondues, atteignant 2 milliards de dollars par an dans les quatre à sept années à venir.

« Cette étude est exactement le type de recherche stratégique sélective dont nous avons besoin pour garantir le développement sûr et responsable des nanotechnologies », déclare Andrew Maynard, conseiller scientifique principal du Project on Emerging Nanotechnologies et co-auteur de l'article. « Il s'agit d'examiner un nanomatériau donné possédant de vastes perspectives d'application commerciale et de poser des questions précises sur un risque particulier pour la santé. La sécurité des nanotubes de carbone longs et fins préoccupe les scientifiques depuis plus de dix ans. Pourtant, ce problème ne fait pas partie de la stratégie de recherche sur les risques pour la santé et la sécurité de l'environnement nanotechnologique au niveau de l'État fédéral américain. »

L'exposition massive à l'amiante a été décrite comme la pire catastrophe sanitaire professionnelle de l'histoire des États-Unis. Le coût des pathologies liées à l'amiante devrait en effet dépasser 200 milliards de dollars selon le grand laboratoire d'idées américain RAND Corporation.

Anthony Seaton, M.D., co-auteur de l'article et professeur émérite à l'université d'Aberdeen au Royaume-Uni, indique pour sa part que « l'incidence des cancers liés à l'amiante, observés pour la première fois dans les années 50 et 60, devrait se maintenir pendant encore plusieurs décennies en dépit d'un déclin rapide dans l'utilisation de ce matériau il y a environ 25 ans. Si tout porte à croire que les nanotubes peuvent être employés en toute sécurité, des mesures appropriées doivent être prises afin de prévenir leur inhalation sur les sites de fabrication, d'utilisation et d'élimination. Ces mesures doivent être fondées sur des recherches relatives à l'exposition et à la prévention des risques, et déboucher sur une réglementation de leur usage. Au vu des résultats de cette étude, que la Royal Society avait d'ailleurs prévus dès 2004, nous ne pouvons plus nous permettre de différer des investissements dans de telles recherches. »

Sous la houlette du Professeur Kenneth Donaldson de l'université d'Édimbourg au Royaume-Uni, des chercheurs ont examiné le risque de réponses pathologiques évocatrices du mésothéliome associé aux nanotubes de carbone longs et courts, aux fibres d'amiante longues et courtes et au noir de carbone. Le matériau a été injecté dans la cavité abdominale de souris, reconnue comme un prédicteur fiable de la réponse aux fibres longues dans l'épithélium pulmonaire.

« Nous avons obtenu des résultats sans ambiguïté, déclare le Professeur Donaldson. Les nanotubes de carbone longs et fins ont eu les mêmes effets que les fibres d'amiante longues et fines. »

Les fibres d'amiante sont nocives dans la mesure où elles sont suffisamment minces pour pénétrer profondément dans les poumons et suffisamment longues pour tromper les mécanismes d'épuration des poumons destinés à éliminer les particules.

Le Professeur Donaldson souligne néanmoins qu'il manque encore certaines pièces au puzzle. « Nous ne savons toujours pas si les nanotubes de carbone entrent en suspension et sont inhalés ou s'ils peuvent atteindre le tissu fragile de l'épithélium pulmonaire après avoir pénétré dans les poumons. Mais s'ils sont présents en quantité suffisante, le risque de développer un cancer existe, même plusieurs décennies après avoir respiré ces matériaux », affirme le Professeur Donaldson.

Cette étude comporte toutefois un point positif. « Les nanotubes de carbone courts ou courbes ne se sont pas comportés comme les fibres d'amiante. En connaissant les risques potentiels associés aux nanotubes longs et fins, nous pouvons apprendre à les maîtriser, estime le Professeur Donaldson. C'est plutôt une bonne nouvelle. Cela prouve que nous sommes capables de mettre au point des nanotubes de carbone et des produits dérivés sûrs. »

Le Professeur Donaldson a néanmoins ajouté que la présente étude portait uniquement sur la similarité de comportement avec les fibres d'amiante et n'exonérait en aucun cas les nanotubes de carbone de la suspicion concernant d'autres formes de toxicité pulmonaire. « Nous devons poursuivre les recherches pour comprendre comment utiliser ces matériaux avec un maximum de sécurité », fait-il remarquer.

Les nanotubes de carbone sont des cylindres de feuilles de graphite de l'épaisseur des atomes. Ils peuvent être constitués d'une seule couche de graphite (nanotubes monofeuillets) ou de plusieurs couches concentriques (nanotubes multifeuillets). Si le diamètre d'un nanotube varie de quelques nanomètres à dix nanomètres, sa longueur peut atteindre plusieurs centaines, voire milliers de nanomètres. Les nanotubes de carbone possèdent des formes, des géométries et des dispositions atomiques très diverses. Ils contiennent en outre des additifs chimiques de quantité et de nature variables.

« C'est une sonnette d'alarme pour le monde des nanotechnologies en général et des nanotubes de carbone en particulier », déclare Andrew Maynard. « La société ne peut se permettre de passer à côté de ce matériau extraordinaire, mais nous ne pouvons pas non plus nous permettre de commettre l'irréparable, comme pour l'amiante. »

L'article est disponible sur le site Web de la revue : http://www.nature.com/nnano

À propos des nanotechnologies

Les nanotechnologies sont un ensemble de technologies permettant de mesurer, d'étudier, de manipuler et de fabriquer des structures aux dimensions allant de 1 à 100 nanomètres. Un nanomètre est égal à un milliardième de mètre. À titre de comparaison, un cheveu humain mesure environ 100 000 nm de largeur. En 2007, les nanotechnologies ont été intégrées à la fabrication de produits industriels d'une valeur de 88 milliards de dollars. Le cabinet Lux Research prévoit une augmentation de ce chiffre à 2,6 trillions de dollars d'ici 2014, soit environ 15 % de la production mondiale totale.

Le Project on Emerging Nanotechnologies (www.nanotechproject.org) est une initiative lancée par le Woodrow Wilson International Center for Scholars et l'organisation The Pew Charitable Trusts en 2005. Son objectif est d'aider les entreprises, les pouvoirs publics et les consommateurs à anticiper et à gérer les éventuels impacts sanitaires et environnementaux des nanotechnologies.

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