Les nanoparticules et la sécurité alimentaire Imprimer Envoyer
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Caractéristiques des nanoparticules

Les nanoparticules (NP, également appelées "nanomatériaux") sont définies comme « des particules ayant au moins une dimension inférieure à 100 nanomètres ». Parce que les nanoparticules sont extrêmement petites, elles ont un rapport surface/volume très important. Un grand nombre de leurs atomes est donc situé à leur surface et par ce fait, leur activité de surface est élevée. Les nanoparticules ont des propriétés et des structures physiques et chimiques différentes des matériaux de masse.


Ces propriétés physico-chimiques les rendent aptes à agir comme catalyseurs dans des réactions biochimiques, et définissent leur activité biologique. En outre, les nanoparticules peuvent, de par leur petite taille, intervenir directement et utiliser le métabolisme des cellules. Les nanoparticules peuvent être assimilées et se déplacer dans les cellules suivant les voies métaboliques que les cellules utilisent pour fonctionner.


Les caractéristiques biochimiques et bio-cinétiques propres aux NP sont à l'origine de leurs applications biologiques dans de nouvelles disciplines telles que la nano-alimentation, la nano-agriculture, la nano-médecine et la nano-toxicologie. Par exemple, l'alimentation est appelée nanoalimentation lorsque « des techniques ou des moyens nanotechnologiques sont utilisés au cours de la culture, la production et le traitement d'un aliment ».


Ce changement de l'activité biologique des nanoparticules, en comparaison avec les matériaux de masse, peut être positif et désiré (activité antimicrobienne et antioxydante, support de moyens thérapeutiques, pénétration de barrière cellulaire pour administrer des médications, etc.) mais également négatif et indésiré (toxicité, stress oxydant, dysfonctionnement cellulaire, etc.), voire positif et négatif à la fois.

Contrôle des nanoparticules

Il est important de mettre en place une politique afin de contrôler de manière efficace les risques inhérents à l'introduction de ces nouvelles technologies. Cette politique doit être appliquée au niveau mondial là où les nanoparticules sont produites, distribuées et utilisées. Actuellement, le contrôle des NP n'est possible qu'au niveau de leurs producteurs.
Des instruments importants pour ce contrôle sont les suivants :
• La caractérisation générale physico-chimique, physique et biologique (toxicologique) des NP
• Un contrôle (de qualité) basé sur les caractéristiques physiques et chimiques les plus importantes des lots, couplé à un stockage contrôlé des lots pour des contrôles détaillés ultérieurs
• Un listing correct des utilisateurs, des quantités, de l'importation et de l'exportation des lots de NP

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Au niveau du consommateur, une traçabilité « papier » des nanoparticules est importante (présence de NP, traitement, achat, rejet dans l'environnement ou en tant que déchet, enregistrement des lots, importation, exportation,...). Le contrôle de la présence de nanoparticules et de la qualité de celles-ci dans un produit fini est en effet très complexe avec la technologie actuelle. Ce contrôle est d'autant plus difficile pour les matrices complexes telles que les aliments.

 

La diversité des nanoparticules augmente fortement, parallèlement au nombre de leurs applications. Leurs caractéristiques, et les risques qui y sont liés, dépendent de la combinaison de leur composition chimique, de leurs caractéristiques physiques (taille, forme, stabilité,...), et des matrices dans lesquelles elles se trouvent. Sans une collaboration complète (et obligatoire ?) des producteurs à différents niveaux avec les autorités politiques, d'une part, et avec les laboratoires concernés d'autre part, il est impossible, en situation de crise, de détecter les nanoparticules, d'estimer les risques ou de les contrôler.
A l'heure actuelle, ce sont surtout les producteurs multinationaux de nanoparticules qui ont la possibilité d'effectuer une bonne caractérisation. Le contrôle de qualité dans les plus petites entreprises reste incertain.

 

Projets de recherche et prestations de service au CODA-CERVA dans le cadre des nanoparticules

Au CERVA, des projets de recherche ont débuté avec pour objectif de combler le retard technologique afin que les résultats puissent également être contrôlés ou vérifiés dans les laboratoires des pouvoirs publics.Microscopie électronique

 

Au sein de l'unité Microscopie Électronique du CERVA, et dans le cadre du projet NanoTEM, des méthodologies sont développées, évaluées et validées, pour la caractérisation de nanoparticules métalliques et de particules virus-like, au niveau de la particule in vitro et in vivo.

 

Dans le cadre du projet NanoRisk (démarrage en octobre 2010) de nouvelles méthodologies et une approche intégrée seront développés pour la détection de nanoparticules spécifiques (avec comme modèle le nanoAg) dans l'alimentation. Cette approche est basée sur une combinaison de techniques de préparation (concentration, purification), d'analyses chimiques et microscopiques et d'analyse de risques.

 

Dans le cadre de ses prestations de service, le CERVA mesure, au moyen de la technologie TME, les propriétés physiques des nanoparticules, essentielles pour pouvoir procéder à une évaluation des risques, à savoir leur taille, leur forme, leur surface spécifique, leur état d'agrégation, leur distribution de taille, ainsi que la morphologie et la structure de leur surface.

 

L'unité Microscopie Électronique du CERVA applique ces techniques dans le projet Nanogenotox, dans lequel sont développées des techniques pour la détermination de la génotoxicité. Ce projet est couplé à l'apport Belge dans le cadre du "Groupe de travail de l'OCDE sur la nanotechnologie".