Een isotooplabelingmethode geperfectioneerd die extreem gevoelige detectie van koolstofnanobuisjes in levende organismen mogelijk maakt ¹ , CEA- en CNRS-onderzoekers hebben gekeken naar wat er gebeurt met nanobuisjes na een jaar in een dier. Studies bij muizen toonden aan dat een zeer klein percentage (0,75%) van de aanvankelijke hoeveelheid ingeademde nanobuisjes de pulmonale epitheliale barrière passeerde en naar de lever werd getransloceerd. milt, en beenmerg. Hoewel deze resultaten niet kunnen worden geëxtrapoleerd naar mensen, dit werk benadrukt het belang van het ontwikkelen van ultragevoelige methoden voor het beoordelen van het gedrag van nanodeeltjes bij dieren. Het is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .

Koolstofnanobuisjes zijn zeer specifieke nanodeeltjes met uitstekende mechanische en elektronische eigenschappen waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in een breed scala aan toepassingen, van constructiematerialen tot bepaalde elektronische componenten. Hun vele huidige en toekomstige toepassingen verklaren waarom onderzoeksteams over de hele wereld zich nu concentreren op hun impact op de menselijke gezondheid en het milieu.

Onderzoekers van CEA en het CNRS bundelden hun krachten om de verspreiding in de tijd van deze nanodeeltjes bij muizen te bestuderen, na besmetting door inademing. Ze combineerden radiolabeling met radio-beeldvormingstools voor een optimale detectiegevoeligheid. Bij het maken van de koolstofnanobuisjes, stabiele koolstofatomen (12C) werden direct vervangen door radioactieve koolstofatomen (14C) in de structuur van de buizen. Deze methode maakt het gebruik van koolstofnanobuisjes mogelijk die vergelijkbaar zijn met die welke in de industrie worden geproduceerd, maar gemerkt met 14C. Radiobeeldvormingstools maken het mogelijk om tot twintig koolstofnanobuisjes op een dierlijk weefselmonster te detecteren.

Aan het begin van het protocol werd een enkele dosis van 20 µg gelabelde nanobuisjes toegediend, daarna een jaar gevolgd. Er werd waargenomen dat de koolstofnanobuisjes van de longen naar andere organen verplaatsten, vooral de lever, milt, en beenmerg. De studie toont aan dat deze nanodeeltjes in staat zijn om de pulmonale epitheliale barrière te passeren, of lucht-bloedbarrière. Er werd ook waargenomen dat de hoeveelheid koolstofnanobuisjes in deze organen in de loop van de tijd gestaag toenam, waarmee wordt aangetoond dat deze deeltjes niet op deze tijdschaal worden geëlimineerd. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen of deze waarneming langer dan een jaar waar blijft.

De teams van CEA en CNRS hebben zeer specifieke vaardigheden ontwikkeld waarmee ze de gezondheids- en milieu-impact van nanodeeltjes vanuit verschillende invalshoeken kunnen bestuderen. Nanotoxicologie en nano-ecotoxicologisch onderzoek zoals dit is zowel een prioriteit voor de samenleving als een wetenschappelijke uitdaging, met experimentele benaderingen en nog steeds opkomende concepten.

Dit werk wordt uitgevoerd als onderdeel van de interdisciplinaire programma's Toxicologie en Nanowetenschappen van CEA. Dit zijn beheer, coördinatie- en ondersteuningsstructuren die zijn opgezet om multidisciplinaire benaderingen te bevorderen voor het bestuderen van de potentiële impact op levende organismen van verschillende componenten van industrieel belang, inclusief zware metalen, radionucliden, en nieuwe producten.

Bij het CNR, deze bezorgdheid komt met name tot uiting in belangrijke initiatieven zoals het International Consortium for the Environmental Implications of Nano Technology (i‐CEINT), een door CNRS geleid internationaal initiatief gericht op de ecotoxicologie van nanodeeltjes. CNRS-teams hebben ook een lange traditie van nauwe betrokkenheid bij kwesties met betrekking tot normen en regelgeving. Voorbeelden hiervan zijn het ANR NanoNORMA-programma, onder leiding van de CNRS, of lopende werkzaamheden binnen het Franse C'Nano-netwerk.