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1 - CONTEXTE

2 - ÉTAT DE L'ART

  • 2.1 - Structure et propriétés des nanotubes de carbone
  • 2.2 - Applications des nanotubes de carbone en nanobiotechnologie et nanomédecine
  • 2.3 - Fonctionnalisation des nanotubes de carbone

3 - RACCOURCISSEMENT ET DÉRIVATISATION CHIMIQUE DES NANOTUBES DE CARBONE

4 - IMPACT DE LA FONCTIONNALISATION SUR LA TOXICITÉ DES NANOTUBES DE CARBONE

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : IN167 v1

Raccourcissement et dérivatisation chimique des nanotubes de carbone
Atténuation de la toxicité des nanotubes de carbone grâce à la fonctionnalisation chimique

Auteur(s) : Cécilia MENARD-MOYON, Alberto BIANCO

Date de publication : 10 janv. 2014

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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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ABSTRACT

In the last years, many efforts have been dedicated to demonstrate the potential of carbon nanotubes (CNTs) in the biomedical field. In order to integrate CNTs into living systems and fully exploit their properties, the chemical functionalisation of their surface is a fundamental step. We have proven that only a chemical modification allowing to introduce functional groups capable to disaggregate and shorten the nanotubes can alleviate the possible toxicity risks similar to those induced by long asbestos fibres, to which CNTs have been compared.

Auteur(s)

  • Cécilia MENARD-MOYON : Chargée de recherche au CNRS - Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Thérapeutique, Strasbourg, France

  • Alberto BIANCO : Directeur de recherches au CNRS - Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Thérapeutique

INTRODUCTION

Points clés

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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KEYWORDS

carbon nanotubes   |   functionalisation   |   biodistribution   |   elimination   |   toxicity   |   asbestos fibres

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in167

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3. Raccourcissement et dérivatisation chimique des nanotubes de carbone

3.1 Oxydation

Parmi les différentes techniques de fonctionnalisation de surface, l'oxydation des NTC est probablement la plus largement utilisée. De nombreuses conditions ont été développées pour oxyder les NTC, en phase liquide en présence d'acides  ou en phase gazeuse . Pour nos études, nous avons utilisé un mélange d'acide sulfurique et d'acide nitrique (3:1) (figure 2. Ce traitement s'effectue sous l'effet des ultrasons à température ambiante pendant 24 heures.

Le procédé d'oxydation présente de nombreux avantages. Il permet en effet d'éliminer les impuretés métalliques catalytiques résiduelles provenant de la synthèse des NTC. La pureté des nanotubes multi-parois d'un diamètre de 20 à 30 nm achetés auprès de la société Nanostructured and Amorphous Materials Inc. (NanoAmor, Houston, USA), utilisés dans quelques-unes des études présentées dans le paragraphe ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BYRNE (M.T.), GUN'KO (Y.K.) -   Recent advances in research on carbon nanotube-polymer composites.  -  Adv. Mater., 22, p. 1672-1688 (2010).

  • (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).

  • (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).

  • ...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

  1. 1 Brevets

    1 Brevets

    BIANCO (A.), PANTAROTTO (D.), KOSTARELOS (K.), PRATO (M.). – Non covalent complexes comprising carbon nanotubes. US patent no 7858648 B2.

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