Dopo aver perfezionato un metodo di etichettatura degli isotopi che consente il rilevamento estremamente sensibile dei nanotubi di carbonio negli organismi viventi ¹ , I ricercatori del CEA e del CNRS hanno esaminato cosa succede ai nanotubi dopo un anno all'interno di un animale. Studi sui topi hanno rivelato che una percentuale molto piccola (0,75%) della quantità iniziale di nanotubi inalati ha attraversato la barriera epiteliale polmonare e si è traslocata nel fegato, milza, e midollo osseo. Sebbene questi risultati non possano essere estrapolati per l'uomo, questo lavoro evidenzia l'importanza di sviluppare metodi ultrasensibili per valutare il comportamento delle nanoparticelle negli animali. È stato pubblicato sulla rivista ACS Nano .

I nanotubi di carbonio sono nanoparticelle altamente specifiche con eccezionali proprietà meccaniche ed elettroniche che li rendono adatti all'uso in un'ampia gamma di applicazioni, dai materiali strutturali a determinati componenti elettronici. I loro numerosi usi presenti e futuri spiegano perché i team di ricerca di tutto il mondo si stanno ora concentrando sul loro impatto sulla salute umana e sull'ambiente.

Ricercatori del CEA e del CNRS hanno unito le forze per studiare la distribuzione nel tempo di queste nanoparticelle nei topi, in seguito a contaminazione per inalazione. Hanno combinato la marcatura radioattiva con strumenti di imaging radiofonico per una sensibilità di rilevamento ottimale. Quando si realizzano i nanotubi di carbonio, atomi stabili di carbonio (12C) sono stati sostituiti direttamente da atomi di carbonio radioattivo (14C) nella struttura stessa dei tubi. Questo metodo consente l'utilizzo di nanotubi di carbonio simili a quelli prodotti nell'industria, ma etichettato con 14C. Gli strumenti di imaging radiofonico consentono di rilevare fino a una ventina di nanotubi di carbonio su un campione di tessuto animale.

All'inizio del protocollo è stata somministrata una singola dose di 20 µg di nanotubi marcati, poi monitorato per un anno. I nanotubi di carbonio sono stati osservati traslocare dai polmoni ad altri organi, soprattutto il fegato, milza, e midollo osseo. Lo studio dimostra che queste nanoparticelle sono in grado di attraversare la barriera epiteliale polmonare, o barriera aria-sangue. È stato inoltre osservato che la quantità di nanotubi di carbonio in questi organi è aumentata costantemente nel tempo, dimostrando così che queste particelle non vengono eliminate in questo lasso di tempo. Ulteriori studi dovranno determinare se questa osservazione rimane vera oltre un anno.

I team del CEA e del CNRS hanno sviluppato competenze altamente specifiche che consentono loro di studiare l'impatto sulla salute e sull'ambiente delle nanoparticelle da varie angolazioni. La ricerca in nanotossicologia e nanoecotossicologia come questa è sia una priorità per la società che una sfida scientifica, coinvolgendo approcci sperimentali e concetti ancora emergenti.

Questo lavoro è condotto come parte dei programmi interdisciplinari di Tossicologia e Nanoscienze del CEA. Questi sono gestionali, strutture di coordinamento e supporto istituite per promuovere approcci multidisciplinari per lo studio del potenziale impatto sugli organismi viventi delle varie componenti di interesse industriale, compresi i metalli pesanti, radionuclidi, e nuovi prodotti.

Al CNR, queste preoccupazioni si riflettono in particolare in importanti iniziative come l'International Consortium for the Environmental Implications of Nano Technology (i‐CEINT), un'iniziativa internazionale guidata dal CNRS incentrata sull'ecotossicologia delle nanoparticelle. I team del CNRS hanno anche una lunga tradizione di stretto coinvolgimento in questioni relative a standard e regolamenti. Esempi di questo includono il programma ANR NanoNORMA, guidato dal CNRS, o lavori in corso all'interno della rete francese C'Nano.