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Nanoparticules d'argent

Colloque
by

Maylis Péboscq

on 11 March 2015

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Transcript of Nanoparticules d'argent

Les nanoparticules d'argent: une menace pour les écosystèmes?
I. Les nanoparticules d'argent, leurs caractéristiques et leurs applications
III. Toxicité appliquée sur le medaka japonais
a. Effets des matériaux d'enrobage
Plan
Introduction

I. Les nanoparticules d'argent, leurs caractéristiques et leurs applications
a. Présentation
b. Applications

II. Toxicité des nanoparticules d'argent dans les milieux aquatiques
a.Rôle de Ag+
b.CE50/CL50

III. Un exemple : toxicité appliquée sur un poisson : le médaka japonais
a. Effets des matériaux d'enrobage
b. La distribution des AgNPs dans le médaka

Conclusion
Introduction
1 à 100nm

AgNPs : contaminants émergents et SP (Substances pertinentes)

Nombreuses applications
a. Présentation
b- Distribution des AgNPs dans le médaka

Test sur 3 enrobages différents
Effets létaux
Bilan
Une équipe de scientifique a réalisé une série d'expériences sur des médakas afin de déterminer l'absorption et la biodistribution de nanoparticules d'argent revêtus de citrate (AGNPS-CIT) ou de PVP(AGNPS-PVP).
Matériels et méthodes
Synthèse des nanoparticules AgNps-CIT et AgNps-PVP ainsi que des AgNO3 avec un isotope radiotraceur : 110mAg
b. Applications
II-La toxicité des nanoparticules
Conclusion
Les nanoparticules d'argent sont omniprésentes dans notre quotidien du fait de leurs propriétés antibactériennes.
Production d'argent : 23 000 T/an dont environ 2% sont utilisées pour la production de nano-argent.
paramédical (pansements)
les désodorisants/les textiles
les cosmétiques
On retrouve des AgNPs dans :
AgNPs dans les milieux aquatiques soit isolées sous forme particulaire, soit groupées en aggrégats ou en agglomérats en suspension dans l'eau. Sous forme colloïdale
Principe de l'expérience: embryons médakas exposés à 3 différents types d'enrobage de nanoparticules d'argent, à Sn et AgNO3
PVP (PolyVinylPyrrolidone) petit
PVP grand
Gomme arabique (GA)
Citrate (Cit)
Relargage des AgNps dans l' environnement

Toxicité varie selon les conditions physico chimiques, taille, forme...
Reprotoxiques, cytotoxiques, neurotoxiques, embryotoxiques, hépatotoxiques
Coupe de poisson exposé aux AgNps, présence des AgNps en bleu et vert
Expériences:
a. Rôle des ions argent dans la toxicité des AgNPs
Biodisponible, bioaccumulable, pas biodégradable

Plus toxiques pour les animaux à sang froid qu' à sang chaud
Essais en parallèle avec du AgNO3
b. CE50 et CL50 pour le poisson, les daphnies et les algues
Médakas adultes sont exposés à une concentration de 23 µg/L d' AgNps-CIT, d' AgNps-PVP et d'AgNO3 pendant 10 jours.
Organes sélectionnés suite à la dissection: foie, branchies, rein, coeur, cerveau, rate, vésicule biliaire, intestins.
"Uptake of silver nanoparticles and toxicity to early stages of Japanese Medaka : effect of coating materials" (Kevin WH Kwok, Melanie Auffan, Appala R Badireddy
les revêtements/peintures
Vérification de la toxicité de l'Ag+ avec la cystéine
CL50 (sels d'Ag) = 1,2 - 4,9 µg/L
Différentes étapes de développement du poisson et matière organique naturelle influent sur la toxicité
CL50 = 7mg/L (48h) pour les juvéniles et les adultes. (avec une couche d'oxyde métallique)
CL50 = 84µg/L avec une couche de PVP
CL50= 25-50 mg/L (72h) et CE50= 5mg/L pour les embryons (couche amidon de concentration 5-100mg/L )
Expériences sur le poisson zèbre
Expériences sur des Daphnies pulex adultes et Ceriodaphnia dubia nouveaux-nés
Diamètre particules : 44,5 nm
CL50 = 40 µg/L (48h) pour
D. pulex

CL50 = 67 µg/L pour
C.dubia

Couche de citrate des AgNPs et couche PVP
CE50 et CL50 = 1,1 - 11 µg/L
Présence de MON = paramètre important dans la toxicité des AgNPs
Effets des AgNPs sur la croissance et la photosynthèse des algues

Pour une algue verte d'eau douce
P.subcapitata
:

CE50 = 190 µg/L (96h) (couche oxyde métallique)
Expérience: nanoparticules d'argent synthétiques présentes dans les peintures des facades arrivent dans les milieux aquatiques par lessivage.
Couche PVP : CE50 = 20µg/L
Couche carbonate : CE50 = 355 µg/L (1h) et 92 µg/L après 3-5h
Pour l'algue
Chlamydomonas reinhardtii
Ag+ : CE50=3,6 µg/L (1h) et 0,5 (5h)
GA le plus toxique tandis que Citrate et PVP toxicité similaire
Résultats
Ag+ tout seul n'explique pas la toxicité observée
Effets sub-létaux
Comparaison : AgNO3 est moins toxique que l'enrobage Gomme Arabique mais plus toxique que l'enrobage Citrate et PVP
Répartition de l'argent dans les différents organes
vésicule biliaire
coeur
Pas d'effets significatifs sur la croissance en terme de longueur et de poids
rate
rein
intestin
branchies
foie
carcasse
- Courbure de la colonne vertébrale
- Oedème cardiaque
- Altérations des cellules de l'épiderme
cerveau
*Article: "Bioconcentration and distribution of silver nanoparticles in Japanese
medaka" from the "Journal of Hazardous Materials"
Résultats et discussion
Les AgNPs sont globalement moins toxiques que AgNO3
29 %
44,9%
61,3%
60,1%
42,1%
32,5%
7,1%
4,1%
2,1%
Propriétés de surface
nanocapsule
Réaction en fonction de la nature et de la composition de la surface.
Proportion d' atomes exposée à la surface d'une particule augmente lorsque sa taille diminue

Aujourd’hui, les scientifiques se veulent prudents car les études se contredisent et ne permettent pas de conclure quant à la dangerosité des nanoparticules d'argent.
Les nanoparticules seront plus réactives que des particules de plus grande dimension.
médical
Couche d'oxyde
Les nanoparticules d'argent sont-elles réellement indispensables à notre quotidien ?
AgNps au microscope
CE50< 1mg/L
Limite de l'expérience :
embryons exposés à concentration en mg/L alors que la concentration de AgNPs dans l'eau en ng/L
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