Nanotechnologies : une étude montre l'urgence de disposer de matériaux de référence
Deux nouveaux développements pourraient apporter des progrès décisifs
Qu'il s'agisse de composants électroniques, de médicaments innovants ou d'analyses environnementales modernes, les nanomatériaux sont présents dans de nombreuses technologies du futur. Des normes de référence précises sont nécessaires pour garantir qu'ils peuvent être utilisés de manière sûre et fiable. Cependant, il existe des lacunes importantes dans ce domaine, comme le montre une étude récente de l'Institut fédéral de recherche et d'essai des matériaux (BAM) et du Centre de recherche en métrologie du Canada. Deux nouveaux développements pourraient apporter des progrès décisifs.
Les matériaux de référence sont des échantillons de haute qualité, caractérisés de manière exhaustive, que les laboratoires peuvent utiliser pour contrôler et étalonner leurs instruments et développer de nouvelles méthodes de mesure ou les établir dans leurs laboratoires. Les matériaux de référence garantissent la comparabilité des mesures et la fiabilité des résultats. "Sans matériaux de référence fiables, nous ne pouvons pas garantir que les nanomatériaux sont sûrs, ni pour l'homme ni pour l'environnement", souligne Ute Resch-Genger, de l'Institut fédéral de recherche et d'essai des matériaux (BAM).
Bien qu'il existe déjà des matériaux de référence pour les nanomatériaux, ils ne couvrent pas de nombreuses propriétés importantes telles que la forme exacte, la distribution des tailles, la composition, la chimie de surface et la concentration du nombre de particules. Ce point est particulièrement important en médecine, où les nanoparticules sont utilisées dans les vaccins et les thérapies contre le cancer, ainsi que pour l'évaluation des risques liés aux nanomatériaux.
De nouveaux matériaux de référence pour une plus grande sécurité
Aujourd'hui, deux nouveaux développements donnent des raisons d'espérer : pour la première fois, des scientifiques du BAM et du Centre de recherche en métrologie ont mis au point deux nouveaux nanomatériaux de référence, les nanocubes d'oxyde de fer et les nanoparticules à base de lipides.
Les nanoparticules d'oxyde de fer sont utilisées, par exemple, dans les techniques d'imagerie telles que l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Comme elles ne sont pas seulement sphériques, mais qu'elles peuvent aussi avoir différentes formes ou une large distribution de tailles, des matériaux de référence sous forme de cubes ont été développés pour la première fois.
Les nanoparticules à base de lipides jouent un rôle important en tant que systèmes de transport de médicaments, par exemple dans les vaccins ou les thérapies contre le cancer. Elles permettent de placer les ingrédients actifs avec précision dans l'organisme et de réduire les effets secondaires. Le fait que les premiers matériaux de référence pour ces nanomédicaments soient désormais disponibles constitue une étape importante vers l'utilisation sûre des nanomatériaux en médecine et dans les sciences de la vie.
Un besoin accru de recherche
Malgré ces progrès, il reste encore beaucoup à faire. Les auteurs de l'étude soulignent la nécessité de développer d'autres matériaux de référence - par exemple, avec une chimie de surface connue, comme c'est actuellement le cas dans le projet européen de métrologie SMURFnano coordonné par le BAM (23NRM02). En outre, il faut des matériaux capables de représenter plusieurs propriétés simultanément et pouvant être utilisés dans des conditions pratiques. Il est également particulièrement important de mettre à disposition les données de caractérisation des nanomatériaux dans des bases de données accessibles à tous. Cela permettra d'accélérer le développement et la caractérisation de nouveaux nanomatériaux et leur utilisation en toute sécurité.
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