Voici une brève présentation de l'axe de recherche « Nanotoxicologie » :



Responsables de l'axe de recherche :

• Monsieur Yves Cloutier : 
• Madame Patricia Dolez :

Description de l'axe de recherche :

Québec : Leader canadien dans les recherches sur les nanotechnologies

Depuis 2001, le Québec s'est doté d'une capacité de recherche enviable dans le domaine des nanotechnologies. Plusieurs petites et moyennes entreprises sont maintenant actives dans ce domaine. Au cours des dix dernières années, les investissements publics en nanotechnologie ont dépassé les 200 millions de dollars en infrastructure et en projets de recherche. Le Québec est maintenant un leader à l'échelle canadienne, bien que trois autres provinces, l'Ontario, l'Alberta et la Colombie-Britannique, aient également développé des pôles significatifs dans ce domaine (MDEIE, 2006; NanoQuébec, 2007). Un nombre croissant de rapports scientifiques et gouvernementaux font ressortir que les nanoparticules (NPs) pourraient générer de nouveaux risques pour la santé et l'environnement. Peu de données sont disponibles actuellement sur la métrologie, la toxicité et les mesures de contrôle applicables aux NPs générées par ces technologies. Il est primordial de se préoccuper de leurs effets sur la santé humaine et de se doter de méthodologies validées pour en évaluer les expositions.

Une approche multidisciplinaire

L'analyse des écrits scientifiques portant sur les mesures de prévention, ainsi que sur les effets sur la santé reliés aux NPs, nous a permis de faire ressortir les besoins de recherche touchant autant les aspects méthodologiques que les aspects plus fondamentaux (Truchon et al., 2008). L'originalité de la recherche des chercheurs du RRSSTQ repose sur une approche multidisciplinaire.

Éléments de l'approche multidisciplinaire :

Toxicologie, métrologie, comportement aérodynamique/ventilation : Jusqu'à maintenant, peu d'études se sont penchées spécifiquement sur les conséquences de la taille des particules (à l'intérieur de l'échelle nanométrique), sur la localisation intracellulaire ou tissulaire et sur les effets associés à la forme physico-chimique lorsque celles-ci sont absorbées par l'organisme (Powers et al., 2007). Plusieurs auteurs se questionnent sur la meilleure métrique à utiliser pour évaluer le risque toxicologique des NPs en milieu professionnel. Jusqu'à ce que les mécanismes d'action des NPs soient mieux connus, plusieurs études proposent de documenter les expositions par le biais de nombreux paramètres dont la concentration surfacique, la concentration numérique, la taille, la forme, la solubilité et la structure fine des nano-aérosols. Les travaux recensés font également ressortir la nécessité de documenter le comportement aérodynamique des NPs, ce qui nécessite de considérer plusieurs paramètres, tels que les phénomènes de diffusion, de coagulation et de sédimentation qui eux-mêmes sont influencés par la taille et le nombre de particules (Hervé-Bazin, 2007; Maynard et Kuempel, 2005).

Épidémiologie : Aucune étude épidémiologique rattachée au milieu du travail n'a été publiée jusqu'à maintenant. Une stratégie efficace pour développer et réaliser tout projet d'étude nano-épidémiologique devra être basée sur une meilleure description du profil d'exposition (Ibald-Mullia et al., 2002).

Équipements de protection personnelle : La protection personnelle est nécessaire lorsque toutes les démarches pour éliminer à la source l'émission des contaminants ont été réalisées et que, malgré cela, les travailleurs sont toujours exposés aux NPs. L'analyse des écrits a révélé une absence de normes relatives à la protection cutanée et respiratoire contre les NPs (NIOSH, 2006; Gerritzen et al., 2006). Des méthodes pour tester l'efficacité de filtration des appareils respiratoires sont actuellement en développement (Harrington, 2005; Balazy et al., 2006). Du côté des équipements de protection cutanée, la performance des produits disponibles à l'égard des NPs doit être vérifiée et éventuellement, de nouveaux équipements de protection cutanée devront être développés. Le développement de techniques nécessaires à la caractérisation spécifique propre aux NPs, que ce soit pour tester l'effet barrière ou pour mesurer l'efficacité de la protection cutanée est déjà en cours (Hanley, 2006; Hofacre, 2006).

Principaux objectifs de l'axe stratégique

Les principaux objectifs de l'axe sont :

1. Étudier et prédire le comportement aérodynamique des NPs;
2. Caractériser la forme sous laquelle les nano-aérosols se retrouvent dans la zone respiratoire des travailleurs;
3. Mener des études toxicologiques utilisant des conditions d'exposition contrôlées afin de générer des nano-aérosols dont la nature et la taille sont représentatives des expositions rencontrées en milieu de travail;
4. Dresser un portrait des différents acteurs québécois impliqués en nanotechnologie, afin de tenir compte de la réalité des milieux de travail québécois;
5. Avec la collaboration de la « Chaire de recherche en matériaux et équipements de protection utilisés en santé et sécurité du travail (École de technologie supérieure, IRSST, CTT) » et du NIOSH, étudier l'efficacité des équipements de protection cutanée et des appareils respiratoires à l'égard des NPs, selon les conditions d'utilisation en milieu de travail.

Références :

• Balazy, A., Toivola, M., Reponen, T., Podgorski, A., Zimmer, A., and Grinshpun, S. A. (2006). Manikin-based performance evaluation of N95 filtering-facepiece respirators challenged with nanoparticles. Ann. Occ. Hyg., 50, 259-269.
• Gerritzen, G., Huang, L.-C., Killpack, K., Mircheva, M., Conti, J., Holden, P., Delmas, M., Herr Harthorn, B. et Appelbaum, R. (2006). Review of safe practices in the nanotechnology industry - Phase I Report: Current knowledge and practices regarding environmental health and safety in the nanotechnology workplace, 31 pages.
• Hanley, J. T. (2006, September). Aerosol system and swatch testing of chemical protective garments. Elevated Wind Studies International Conference, Arlington, VA.
• Harrington, M. (2005). Experimental study of nanoparticle penetration through various filter media. NNIN REU Research accomplishments, 42, 42-43.
• Hervé-Bazin, B. (2007). Les nanoparticules - Un enjeu majeur pour la santé au travail? EDP Sciences, 704 pages.
• Hofacre, K. C. (2006, September). Aerosol penetration of fabric swatches. Elevated Wind Studies International Conference, Arlington, VA.
• Ibald-Mullia, A., Wichmann, H.E., Kreyling, W., Peters, A. (2002). Epidemiological evidence on health effects of ultrafine particles. J. Aerosol Med., 15, 189-201.
• Maynard, A.D., et Kuempel, E..D. (2005). Airborne nanostructured particles and occupational health. J. Nanop. Res., 7, 587-614.
• MDEIE (2006) Ministère du Développement économique, de l'Innovation et de l'Exportation.http://www.mdeie.gouv.qc.ca/index.php?id=2953
• NanoQuébec(2007).http://nanoquebec.ca/nanoquebec_w/site/explorateur.jsp?currentlySelectedSection=76
• NIOSH. (2006, October). Final Combined Presentations NPPTL meeting. NIOSH.
• Powers, K.V., Palazuelos, M., Moudgil, B.M. & Roberts, S.M. (2007). Characterization of the size, shape, and state of dispersion of nanoparticles for toxicological studies. Nanotoxicol. 1(1), 42-51.
• Truchon, G., Cloutier, Y., Hallé, S., Dolez, P., Gautrin, D., Lara, J., Tardif, R., Dufresne L. et Morency, F. Avec la collaboration de: A. Noël, T. Laoué, N. Bodila, M. Elzein, C. Emond, K. Maghni, et A. Bahloul. (2008).Nanoparticules - Situation actuelle et pistes de recherche. Subvention de l'IRSST - rapport de recherche en évaluation.