Nanoparticules d'or

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout octobre 2020

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Les nanoparticules d'or sont vantées pour leurs fantastiques propriétés et les nombreuses perspectives d'applications les exploitant (notamment dans le domaine médical¹ mais aussi en cosmétique² ou encore dans le domaine des emballages³).

Attention toutefois à ne pas sous-estimer leur toxicité⁴, les problèmes liés au devenir des nanoparticules dans le corps ou dans l'environnement. Les garde-fous appropriés sont-ils en place ?

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NOTES & REFERENCES

1 - Quelques ressources, outre notre page sur la nanomédecine :

• En français :
  • Des nanoparticules d'or dans le traitement des cataractes, Techno-Science.net, 2 octobre 2020
  • Conférence Digitale Or-Nano 2020 [2e partie], Or-Nano, 26 juin 2020
  • Nanomatériaux et chercheur d'or, Gilles Bruylants dans "PITCH", 19 mai 2020
  • Cécile Sicard-Roselli : Comprendre le fonctionnement des nanoparticules métalliques sous irradiation, Université Paris-Saclay, 29 juillet 2019
  • Du sang, de l'eau et de l'or. - Des scientifiques ont inventé une analyse sanguine capable de détecter un cancer en seulement 10 minutes, Forum économique mondial, janvier 2019
  • L’eldorado des nanoparticules d’or, Le Monde, 20 décembre 2018
  • Pour tout l'or du nanomonde, France Culture, 26 septembre 2018
  • Applications antibactériennes à base de nanoparticules d'or, France Culture, 26 septembre 2018
  • Nanoparticules d’or pour susciter des rencontres entre science et société, L’actualité chimique, n° 425, janvier 2018
  • L’or en nanoparticules, un futur trésor pour la santé et la nature, Midi Libre, 31 janvier 2018
  • Nanoparticules d'or : le nouvel Eldorado ?, France Inter, 19 janvier 2018
  • Bienvenue dans le monde de l’or nanométrique ! Regards croisés des chimistes, physiciens et biologistes, Guesmi H et Pluchery O, L'actualité chimique, n° 425, janvier 2018
  • Les nanoparticules d’or font leur entrée dans les domaines des nanosciences et des nanotechnologies : pourquoi ?, Groupement de recherche sur le nanoor, GdR Or-Nano, 2017
  • L’or sous la loupe des scientifiques : une aventure nanométrique, The Conversation, 2 novembre 2017

• En anglais :
  • Gold Nanoparticles in Cancer Treatment, K. Sztandera, M. Gorzkiewicz, B. Klajnert-Maculewicz, Molecular Pharmaceutics, 16 janvier 2019
  • Role of gold and silver nanoparticles in cancer nano-medicine, H. Chugh et al., lArtificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 13 mars 2018
  • Recent advances using gold nanoparticles as a promising multimodal tool for tissue engineering and regenerative medicine, S. Vial, R.L. Reis, J.M. Oliveira, Current Opinion in Solid State and Materials Science, avril 2017
  • Applications of gold nanoparticles in clinical medicine, P. Kumar, I. Roy, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 17 mai 2016
  • Gold Nanoparticles: Recent Advances in the Biomedical Applications, X. Zhang, Cell Biochemistry and Biophysics, 2015
  • Application of gold nanoparticles in biomedical and drug delivery, H. Daraee et al., Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 17 septembre 2014

2 - Voir par exemple :

• En français :
  • "Nos cosmétiques valent de l'or", Magazine Avantages, 7 décembre 2018 : "Des travaux scientifiques montrent que sous forme de nano particules, l’or offre un vrai effet régénérant sur la peau. En passant la barrière cutanée, l’or permettrait de lutter contre le stress oxydatif dû à la pollution et aux UV, limitant ainsi les rides. Il serait aussi capable de lutter contre les tâches et booster le système immunitaire de la peau."

• En anglais :
  • Assessment of antioxidant and dermoprotective activities of gold nanoparticles as safe cosmetic ingredient, M.B. Haddada et al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, mai 2020
  • Multifunctional green synthetized gold nanoparticles/chitosan/ellagic acid self-assembly: Antioxidant, sun filter and tyrosinase-inhibitor properties, J. Gubitosa et al., Materials Science and Engineering: C, janvier 2020
  • One pot environmental friendly synthesis of gold nanoparticles using Punica Granatum Juice: A novel antioxidant agent for future dermatological and cosmetic applications, », J. Gubitosa et al., Journal of Colloid and Interface Science, 1er juillet 2018
  • Applications of Panax ginseng leaves-mediated gold nanoparticles in cosmetics relation to antioxidant, moisture retention, and whitening effect on B16BL6 cells, Z.E. Jiménez-Pérez et al., Journal of Ginseng Research, janvier 2018
  • Assessment of radical scavenging, whitening and moisture retention activities of Panax ginseng berry mediated gold nanoparticles as safe and efficient novel cosmetic material, Z. Jiménez et al., Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 9 avril 2017
  • TEM Analysis of Gold Nanoparticles Synthesis in Glycerin: Novel Safety Materials in Cosmetics to Recovery Mercury Damage, T. Taufikurohmah, Universitas Negeri Surabaya, janvier 2014

3 - Cf. notamment

- En français :

• L’eldorado des nanoparticules d’or, Le Monde, 20 décembre 2018

- En anglais :

• Long-lasting and controlled antioxidant property of immobilized gold nanoparticles for intelligent packaging, J. Beurton et al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1er avril 2019
• The green fabrication, characterization and evaluation of catalytic antioxidation of gold nanoparticle-lignocellulose composite papers for active packaging, N. Bumbudsanpharoke, S. Ko, International Journal of Biological Macromolecules, févier 2018
• Antibacterial cellulose paper made with silver-coated gold nanoparticles, T.-T. Tsai et al., Scientific Reports, 9 juin 2017
• Development of active biofilms of quinoa (Chenopodium quinoa W.) starch containing gold nanoparticles and evaluation of antimicrobial activity, », C.H. Pagno et al., Food Chemistry, 15 avril 2015

4 - Voir notre fiche Risques associés aux nanoparticules d'or.

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Fiche initialement créée en janvier 2018

Risques associés aux nanoparticules d'or

Par l'équipe Avicenn - Dernière modification septembre 2020

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Depuis quelques temps, les nanoparticules d'or sont vantées pour leurs fantastiques propriétés et les nombreuses perspectives d'applications les exploitant (notamment dans le domaine médical mais aussi en cosmétique). Attention toutefois à ne pas sous-estimer leur toxicité, qui demande des garde-fous appropriés.

Un article publié début 2019 dans Nature Nanotechnology montre que les nanoparticules de dioxyde de titane, de silice et d'or peuvent induire des modifications de l'endothélium et donc une fuite de cellules tumorales, à l'origine de métastases. Selon Frédéric Lagarce, professeur de biopharmacie et praticien hospitalier à Angers, "ce qui est intéressant / original c'est de montrer un risque potentiel des nanotechnologies dans le traitement des tumeurs alors que ces technologies sont souvent présentées comme la réponse pour améliorer les performances des anticancéreux. Il faudrait maintenant vérifier si ces modifications endothéliales sont aussi retrouvées avec les nanoparticules polymères ou lipidiques, beaucoup plus utilisées pour encapsuler des actifs et cibler les tumeurs. Si cela était malheureusement le cas, toute la stratégie des nanomédecine (très orientée cancer) serait remise en cause".

Fin octobre 2019, la Commission européenne a demandé au Comité scientifique européen pour la sécurité des consommateurs (NanoSccs) d’évaluer les risques des nanoparticules d'or pour leur utilisation en cosmétique (mis en évidence dans le cadre de la notification sur le "Cosmetic Products Notification Portal" (CPNP) de la Commission européenne). L'avis du SCCS est attendu pour avril 2020.

Fin 2019, des chercheur·es ont mis en évidence que les nanoparticules d’or ne sont pas si stables que ce que l'on pensait dans les cellules¹.

Publiées début 2020, des recherches menées en Allemagne ont montré que l'absorption de nanoparticules d'or par des cellules perturbe le métabolisme de ces dernières "comme si elles avaient couru un marathon" (augmentation du nombre de mitochondries et d'endosomes, baisse d'autres organelles comme les gouttelettes lipidiques et corps multivésiculaires)².

Des chercheur·es de l'Imperial College de Londres ont mis en évidence³ que :

• les nanoparticules plus grosses (50-60 nm) adhèrent parfois à l'extérieur de la membrane, causant une perturbation minimale
• les nanoparticules de taille moyenne (25-35 nm) adhèrent plus souvent à la surface et causent une certaine distorsion
• les nanoparticules plus petites (5-10 nm) déforment considérablement la membrane, la courbant parfois vers l'intérieur avec plusieurs nanoparticules empilées, causant une distorsion tubulaire.

Les nanoparticules plus petites peuvent donc provoquer des effets secondaires toxiques indésirables dans l'organisme lorsqu'elles ne sont pas fonctionnalisées.

En savoir plus

Lire aussi sur notre site :
- Nos fiches :

• Nanoparticules d'or
• Pourquoi tant d'incertitudes sur les risques associés aux nanomatériaux ?
• Caractéristiques physico-chimiques et toxicité des nanomatériaux

- Ressources en français :

• Que deviennent les nanoparticules d’or dans l’organisme ?, CNRS, décembre 2019 ; Les nanoparticules d’or ne sont pas si stables dans les cellules, Pour la Science, janvier 2020
• Labex Serenade, Que deviennent les nanoparticules d'or dans l'environnement ?, 16 janvier 2019
• Projet ENORPREG, Exposition maternelle aux nanoparticules d’or : impact sur la progéniture durant la gestation, projet sélectionné pour financement dans le cadre de l'Appel à projets Environnement-Santé-Travail 2016 de l'ANSES
• Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, Que deviennent sur le long terme des nanoparticules métalliques dans l'organisme ?, CNRS, 20 octobre 2015

- Ressources en anglais :

• Are gold nanoparticles and microplastics mixtures more toxic to the marine microalgae Tetraselmis chuii than the substances individually?, Davarpanah E, Guilhermino L, Ecotoxicology and Environmental Safety, 181 : 60-68, octobre 2019
• Nanoparticles promote in vivo breast cancer cell intravasation and extravasation by inducing endothelial leakiness, Peng F et al., Nature Nanotechnology, janvier 2019
• Gold nanoparticle biodissolution by a freshwater macrophyte and its associated microbiome, Avellan A et al., Nature Nanotechnology, (13) : 1072–1077, 2018
• The systematic evaluation of size-dependent toxicity and multi-time biodistribution of gold nanoparticles, Li X et al, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 167(1) : 260-266, juillet 2018
• Toxicological interactions induced by chronic exposure to gold nanoparticles and microplastics mixtures in Daphnia magna, Pacheco A et al., Science of The Total Environment, 628–629, 1 : 474-483, juillet 2018
• Biosynthesis of gold nanoparticles using Prosopis farcta extract and its in vitro toxicity on colon cancer cells, Miri A et al, Research on Chemical Intermediates, 44(5) : 3169–3177, mai 2018
• Gold nanoparticles: Distribution, bioaccumulation and toxicity. In vitro and in vivo studies, Lopez-Chaves C et al., Nanomedicine, 14(1) : 1–12, janvier 2018
• Toxic effects and biodistribution of ultrasmall gold nanoparticles, Schmid G et al., Archives of Toxicology, 91(9) : 3011–3037, septembre 2017
• What About Toxicity and Ecotoxicity of Gold Nanoparticles?, Carrière M in Gold Nanoparticles for Physics, Chemistry and Biology, pp. 575-600, juillet 2017
• Gold nanoparticle interactions in human blood: a model evaluation, Adjari N et al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 13(4) : 1531-1542, mai 2017
• Human study reveals nanoparticles cross from lungs into blood - Gold nanoparticles accumulate in arterial plaques, Chemical Watch, mai 2017 (cf. Inhaled Nanoparticles Accumulate at Sites of Vascular Disease, Miller MR et al., ACS Nano, 11(5) : 4542-4552, avril 2017)
• The in vitro and in vivo toxicity of gold nanoparticles, Jia YP et al., Chinese Chemical Letters, 28(4) : 691-702, avril 2017
• Toxicity of Gold Nanoparticles for Plants in Experimental Aquatic System, Ostroumov SA et al., Vestnik Moskovskogo Universiteta. Biologiya, 3 : 19–23, 2014
• Gold- and Silver Nanoparticles Affect the Growth Characteristics of Human Embryonic Neural Precursor Cells, Söderstjerna E et al., PLOS ONE, 8(8), 2013

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NOTES et REFERENCES

1 - Cf. Que deviennent les nanoparticules d’or dans l’organisme ?, CNRS, décembre 2019 ; Les nanoparticules d’or ne sont pas si stables dans les cellules, Pour la Science, janvier 2020 ; Que deviennent les nanoparticules d’or issues des médicaments dans notre corps ?, Florence Gazeau et Florent Carn, The Conversation, 3 mars 2020

2 - X-ray microscopy at BESSY II: Nanoparticles can change cells, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, 12 février 2020 et Cells Undergo Major Changes in the Quantity of Cytoplasmic Organelles after Uptake of Gold Nanoparticles with Biologically Relevant Surface Coatings, Kepsutlu B et al., ACS Nano, 14, 2, 2248-2264, 2020

3 - Cf. Size determines how nanoparticles affect biological membranes, Dunning, H., Imperial College London, 17 septembre 2020 (communiqué) et Size dependency of gold nanoparticles interacting with model membranes, Contini, C et al., Nature Communications Chemistry, 130, 2020

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Fiche initialement créée en janvier 2018