Nanotubes de carbone fonctionnalisés : caractérisation physico-chimique et toxicité in vitro - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2013

Nanotubes de carbone fonctionnalisés : caractérisation physico-chimique et toxicité in vitro

Résumé

Les caractéristiques mécaniques et électroniques remarquables des nanotubes de carbone (NTC) attirent de nombreux industriels. Cependant, leur faible rayon hydrodynamique les classe en tant que fibres inhalables, avec une activité biologique déterminée par leurs propriétés physico-chimiques. Cette étude évalue l'impact d'une fonctionnalisation acide de NTC multi-feuillets sur la réponse cellulaire de macrophages murins (RAW 264.7). Une caractérisation physico-chimique exhaustive a été réalisée sur des nanotubes de carbone bruts (NTC-b) et fonctionnalisés à l'acide (NTC-f). La présence de groupements carboxyliques en surface des NTC-f a été confirmée par thermodésorption et mesure du potentiel zêta. Il a été observé que l'attaque acide subie par les NTC-f augmente le désordre structurel, diminue le diamètre des tubes, réduit fortement la teneur en impuretés métalliques catalytiques (Al, et Fe principalement). Il diminue de plus la nature hydrophobe des NTC, permettant une meilleure dispersion dans l'eau et le milieu de culture cellulaire après un traitement optimisé aux ultrasons. L'interaction des NTC avec les macrophages principalement par phagocytose a été mise en évidence par microscopie optique. L'intégrité membranaire n'a pas été compromise après 24h d'exposition aux NTC, alors qu'une réponse proinflammatoire dose-dépendante a été induite. Cette dernière est significativement plus élevée pour les NTC-f que pour les NTC-b, contrairement au stress oxydant observé dès 1h30 de contact. La fonctionnalisation acide des NTC semble donc diminuer le stress oxydant vraisemblablement par la réduction des impuretés métalliques, et d'autre part, augmenter la réponse pro-inflammatoire. Les mécanismes de toxicité mis en jeu sont donc différents après fonctionnalisation. Ceci confirme l'importance de l'évaluation des caractéristiques physicochimiques des NTC et particulièrement de leur chimie de surface. Comprendre l'impact de ces paramètres permettrait de produire des NTC avec des caractéristiques adaptées pour réduire leurs effets sur la santé, via une approche " safer by design ".
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01052911 , version 1 (29-07-2014)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01052911 , version 1

Citer

Agathe Figarol, Jérémie Pourchez, Delphine Boudard, Valérie Forest, Jean-Marc Tulliani, et al.. Nanotubes de carbone fonctionnalisés : caractérisation physico-chimique et toxicité in vitro. Colloque PMF 2013, Poudres et matériaux frittés, May 2013, Belfort, France. ⟨hal-01052911⟩
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