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RÉSUMÉ
Beaucoup d'efforts ont été conduits ces dernières années pour démontrer le potentiel des nanotubes de carbone (NTC) dans le domaine biomédical. Afin de pouvoir intégrer les NTC dans les systèmes biologiques et exploiter pleinement leurs propriétés, la fonctionnalisation chimique de leur surface est une étape indispensable. La structure des NTC peut s'apparenter à celle de longues fibres d'amiante, ce qui génère des inquiétudes quant à l'impact des nanotubes sur la santé. Dans ce contexte, nous avons démontré que seule une fonctionnalisation chimique, introduisant des groupements fonctionnels capables de désagréger et de raccourcir les nanotubes, peut atténuer les éventuels risques toxiques des NTC.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Cécilia MENARD-MOYON : Chargée de recherche au CNRS - Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Thérapeutique, Strasbourg, France
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Alberto BIANCO : Directeur de recherches au CNRS - Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Thérapeutique
INTRODUCTION
Domaine : Nanomatériaux/Nanomédecine
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Fonctionnalisation chimique, microscopie électronique, techniques d'imagerie
Domaines d'application : Développement de nanotubes de carbone pour des applications dans les domaines de la thérapie, de l'imagerie et du diagnostic
Principaux acteurs français :
Centres de compétence : Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Thérapeutique, CNRS Strasbourg
Pôles de compétitivité : Alsace BioValley
Autres acteurs dans le monde : University of Trieste, Department of Chemical and Pharmaceutical Sciences, Trieste, Italy ; University of Edinburgh, MRC, Edinburgh, UK ; University of Sassari, Department of Chemistry and Pharmacy, Sassari, Italy ; Department of Chemistry, Stanford University, USA ; Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York, USA
Contact : [email protected] Site internet : https://ibmc.cnrs.fr/
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MOTS-CLÉS
nanotubes de carbone fonctionnalisation biodistribution élimination toxicité fibres d’amiante
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5. Conclusion
La fonctionnalisation chimique des NTC nous a permis de mettre en évidence son rôle clé dans la modulation des risques pathogènes associés aux nanotubes. L'oxydation est un traitement qui permet de raccourcir les NTC, de les désagréger et d'introduire des acides carboxyliques à la surface. Ces fonctions sont utiles pour favoriser la dispersion des NTC dans les milieux physiologiques et pour les fonctionnaliser avec des molécules d'intérêt. D'autre part, la fonctionnalisation des NTC par cycloaddition 1,3-dipolaire est également une méthode de choix pour exploiter les propriétés des nanotubes dans le domaine biomédical.
Les études de biodistribution in vivo chez la souris ont montré que la longueur des NTC, ainsi que le type et le taux de fonctionnalisation ont une incidence sur l'excrétion des NTC et leur accumulation dans certains organes. En effet, la fonctionnalisation des NTC par cycloaddition 1,3-dipolaire permet d'atténuer d'éventuels risques toxiques similaires à ceux induits par de longues fibres d'amiante.
Ces résultats sont primordiaux pour le développement des NTC comme outils biomédicaux, qu'ils soient utilisés comme vecteurs thérapeutiques, en imagerie ou pour du diagnostic.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BYRNE (M.T.), GUN'KO (Y.K.) - Recent advances in research on carbon nanotube-polymer composites. - Adv. Mater., 22, p. 1672-1688 (2010).
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(2) - SCHNORR (J.M.), SWAGER (T.M.) - Emerging applications of carbon nanotubes. - Chem. Mater., 23, p. 646-657 (2011).
-
(3) - GULDI (D.M.), SGOBBA (V.) - Carbon nanostructures for solar energy conversion schemes. - Chem. Commun., 47, p. 606-610 (2011).
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(4) - KOSTARELOS (K.), BIANCO (A.), PRATO (M.) - Promises, facts and challenges for carbon nanotubes in imaging and therapeutics. - Nature Nanotech., 4, p. 627-633 (2009).
-
(5) - KOSTARELOS (K.), LACERDA (L.), PASTORIN (G.), WU (W.), WIECKOWSKI (S.), LUANGSIVILAY (J.), GODEFROY (S.), PANTAROTTO (D.), BRIAND (J.P.), MULLER (S.), PRATO (M.), BIANCO (A.) - Cellular uptake of functionalized carbon nanotubes is independent of functional group and cell type. - Nature Nanotech., 2, p. 108-113 (2007).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Un nouveau procédé de désalinisation utilise les nanotubes de carbone.
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Aspects sécurité des nanomatériaux et nanoparticules manufacturés.
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Certaines nanoparticules ont bel et bien un effet cancérogène.
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Risques liés aux nanoparticules manufacturées.
ANNEXES
BIANCO (A.), PANTAROTTO (D.), KOSTARELOS (K.), PRATO (M.). – Non covalent complexes comprising carbon nanotubes. US patent no 7858648 B2.
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