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Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale Les nanot

Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale Les nanotechnologies : revue de la documentation sur l’exposition, les risques sanitaires et les nouvelles réglementations Carolyn J. Greena, Sarah Ndegwaa Sommaire • La nanotechnologie consiste à créer des matériaux, dispositifs et systèmes en manipulant la matière à l’échelle nanométrique (un à cent milliardièmes de mètre). • L’exposition aux nanoparticules de synthèse (NPS) utilisées dans les biens de consommation ou se retrouvant dans l’air, l’eau et les aliments constitue un risque émergent pour la santé humaine. • Outre leur taille, les NPS se distinguent par des caractéristiques et propriétés particulières, notamment un rapport surface/volume élevé et des propriétés de surface qui pourraient les rendre plus toxiques que les matériaux de plus grande échelle. • Vu la fabrication en masse de biens de consommation contenant des NPS, telles que les nanotubes de carbone (NTC) et les nanoparticules d’argent (NP-Ag), de dioxyde de titane (NP-TiO2) et d’oxyde de zinc (NP-ZnO), ainsi que l’utilisation d’oxyde de cérium (NP-CeO2) comme additif pour carburants, l’exposition environnementale à ces composés est une possibilité bien réelle. • Les risques d’exposition sont difficiles à évaluer de façon réaliste en raison de l’état très lacunaire des connaissances sur les sources et le devenir des NPS dans l’environnement et du manque de méthodes d’analyse permettant leur quantification dans les modèles environnementaux; néanmoins, les données existantes sur les matières particulaires, les particules ultrafines, les fibres minérales et les vapeurs métalliques laissent entrevoir certains risques éventuels. • Aucune donnée existante ne permet d’établir de façon indiscutable que l’exposition aux NPS (présents dans l’air, l’eau ou les aliments, ou issus de l’utilisation ou de l’élimination de biens de consommation) entraîne des effets indésirables sur la santé de l’homme. • Des effets toxiques ont été relevés dans le cadre d’études toxicologiques sur des modèles animaux et des lignées cellulaires (animales et humaines), mais leur pertinence et leurs implications pour les populations humaines ne sont toujours pas évidentes. • On manque d’études épidémiologiques reposant sur des expositions réalistes aux NPS. • Au Canada et ailleurs dans le monde, on se penche sur des initiatives de réglementation destinées à mettre au point : des définitions fonctionnelles des nanomatériaux, et notamment de leur comportement (agrégation ou agglomération); des règles d’étiquetage a James Murtagh & Associates Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale 2 pour les produits contenant des NPS; un recueil des données et informations existantes sur les produits pour les fabricants et utilisateurs actuels de NPS, ainsi que d’autres essais; et une démarche pour combler les lacunes dans l’évaluation de la toxicité et de l’exposition. • Des programmes de recherche sont en cours au Canada et aux États-Unis pour combler les lacunes dans les connaissances sur l’exposition humaine et les effets sanitaires des NPS. • Le milieu scientifique est confronté au défi de mettre au point de nouvelles méthodes d’évaluation des risques permettant de déterminer les caractéristiques de l’exposition aux NPS ainsi que leurs effets nocifs. Introduction Face à l’émergence rapide des nouvelles applications nanotechnologiques, le milieu scientifique, les organismes gouvernementaux et non gouvernementaux et les associations de consommateurs ont exprimé des inquiétudes quant aux risques éventuels pour la santé et l’environnement. Le présent compte rendu vise à faire le point sur les connaissances actuelles en répondant à la question ci-dessous. Question de recherche La principale question de recherche à traiter est la suivante : « Quels sont les effets potentiels des nanotechnologies sur la santé de l’homme? » Par conséquent, après avoir donné une vue d’ensemble des nanotechnologies, ce compte rendu visera plus particulièrement à : • établir les sources possibles de rejet de NPS dans l’environnement et d’exposition du public à ces composés; • faire la synthèse des connaissances actuelles sur les effets nocifs possibles de l’exposition aux NPS; • recenser les mesures récemment adoptées par les organismes de réglementation dans le monde pour répondre aux risques posés par les nanotechnologies; • récapituler les initiatives de recherche canadiennes et américaines destinées à combler les lacunes dans les connaissances sur l’exposition humaine aux nanotechnologies et sur leurs effets sanitaires. Vu la fabrication en masse de biens de consommation contenant des nanoparticules de synthèse (NP-Ag, NP-TiO2, NP-ZnO et NTC), ainsi que l’utilisation accrue d’oxyde de cérium (NP-CeO2) comme additif pour carburants, l’exposition environnementale à ces composés est possible1-3. Ce compte rendu se penche plus particulièrement sur ces NPS. Informations de base Les nanomatériaux sont des matériaux contenant des particules d’échelle nanométrique (un à cent milliardièmes de mètre), qui peuvent être d’origine naturelle (éruptions volcaniques, incendies de forêt, embruns marins, bouches hydrothermales, volatilisation des poussières) ou accidentelle (émissions des procédés industriels et des moteurs à combustion), ou encore être fabriquées aux fins d’une application particulière4,5. Cette dernière catégorie de particules est le produit des nanotechnologies, qui consistent à créer des matériaux, dispositifs et systèmes à Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale 3 l’échelle nanométrique. Les nanoparticules présentent des propriétés optiques, électriques, magnétiques, chimiques et mécaniques différentes de celles de leurs homologues de plus grande échelle6. Grâce à ces nouvelles propriétés, les nanomatériaux de synthèse trouvent un large éventail d’applications (voir le tableau 1) et entrent dans la composition d’un nombre foisonnant de biens de consommation. Selon un rapport établi en commun par Environnement Canada et Industrie Canada et remis à un comité de l’Organisation de coopération et de développement économiques en février 2009, on trouvait sur le marché canadien plus de 1600 gammes de nanoproduits (articles de sport plus légers, solides et durables, vêtements antitaches, infroissables et antimicrobiens, cosmétiques, écrans solaires, médicaments, etc.), dont 68 % étaient importés de 11 pays7. L’exposition environnementale aux nanomatériaux pourrait donc venir des biens de consommation. Selon une importante base de données en ligne américaine, les nanoparticules de synthèse figurant le plus souvent dans les biens de consommation sont celles d’argent (NP-Ag)8. Les autres NPS courantes sont celles de carbone (nanotubes de carbone [NTC] et fullerènes), de dioxyde de titane (NP-TiO2), d’oxyde de zinc (NP-ZnO) et d’or. Par ailleurs, l’oxyde de cérium (CeO2) s’utilise de plus en plus comme additif dans les carburants diesel9. Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale 4 Tableau 1. Utilisations des NPS1,4,10-13 Catégorie de NPS Applications Composés carbonés NTC et leurs dérivés Composants électroniques et informatiques, plastiques, catalyseurs, batteries, revêtements conducteurs, supercondensateurs, systèmes de purification d’eau, implants orthopédiques, aéronefs, articles de sport, pièces automobiles, bétons, céramiques, cellules photovoltaïques, textiles Fullerènes Élimination des composés organométalliques, cosmétiques, imagerie par résonnance magnétique, agents de contraste radiographiques, traitements antiviraux et anticancéreux Oxydes métalliques TiO2 Écrans solaires, cosmétiques, produits de soin de la peau, cellules photovoltaïques, colorants alimentaires, vêtements, articles de sport, peintures, ciments, vitres, revêtements électroniques; biorestauration ZnO Produits de soin de la peau, revêtements pour bouteilles, épuration des gaz, capteurs de contaminants CeO2 Catalyseurs de combustion pour carburants diesel, cellules photovoltaïques, pompes à oxygène, revêtements, composants électroniques, verres et céramiques, verres ophtalmiques Semi-conducteurs Boîtes quantiques Imagerie médicale, thérapies ciblées, cellules photovoltaïques, liens sécurisés, télécommunications Métaux de valence nulle Fer à valence zéro Assainissement de l’eau, des sédiments et des sols par élimination des nitrates; détoxication des pesticides organochlorés et des biphényles polychlorés Nanoparticules d’argent Textiles (chaussettes, chemises, pantalons), aérosols désinfectants, déodorants, lessives, pansements, filtres à air, pâtes dentifrices, articles pour bébé (biberons, jouets de dentition), cosmétiques, instruments médicaux, matériel informatique, téléphones cellulaires, récipients alimentaires, ustensiles de cuisine, additifs et compléments alimentaires, appareils électroménagers (séchoirs à cheveux, aspirateurs, machines à laver, réfrigérateurs), enduits et peintures Or colloïdal Traitements antitumoraux, encres conductrices et films conducteurs souples, catalyseurs, cosmétiques, tests de grossesse, revêtements antimicrobiens Polymères Dendrimères Vecteurs de molécules thérapeutiques, traitements antitumoraux, micro-encapsulation, nanolatex, verres colorés, capteurs chimiques, électrodes modifiées Si le développement des NPS promet la création de nouveaux produits dans de nombreux secteurs, il suscite néanmoins des inquiétudes quant aux risques éventuels de l’exposition humaine à chaque étape du cycle de vie des produits : fabrication, utilisation (ou mauvais usage) et élimination14,15. En effet, la multiplication et la diversification de l’emploi des nanomatériaux de synthèse, notamment dans les biens de consommation et les carburants, ne manqueront pas d’ajouter aux rejets de nanoparticules dans l’environnement2. Cela dit, on ignore l’importance des émissions de nanoparticules de synthèse par rapport à celles qui sont d’origine naturelle ou accidentelle. Août 2011 Centre de collaboration nationale en santé environnementale 5 Outre leur taille, les nanomatériaux se distinguent par des caractéristiques et propriétés particulières, notamment un rapport surface/volume élevé et des propriétés de surface qui pourraient les rendre plus toxiques que les matériaux de plus grande échelle.16 Par conséquent, il est nécessaire d’évaluer les risques pour la santé humaine que pourrait poser la présence de NPS dans l’environnement et les biens de consommation. Méthodologie Vu les nombreux types de NPS abordés dans les documents disponibles, le volume et la diversité des études primaires, les limites convenues des études recensées (qui reposent sur des modèles animaux et cellulaires) et la nécessité de situer les données probantes dans un contexte scientifique et politique en pleine évolution, il a été décidé qu’une revue pragmatique des études publiées serait la manière la plus efficace uploads/s3/ nanotechnologies-revue-aout-2011.pdf