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Risques associés aux nanotubes de carbone

Par l'équipe Avicenn - Dernier ajout janvier 2021

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En mai 2014, l'Agence française de sécurité sanitaire (ANSES) a préconisé un classement des nanotubes de carbone comme substances dangereuses afin que soient mises en place des mesures de restriction d'usage voire d'interdiction de l'utilisation de certaines applications grand public¹.

En 2015, la Société pour l'étude, la protection et l'aménagement de la nature dans le Sud-Ouest (SEPANSO) a alerté sur les risques liés à la production de nanotubes de carbone par Arkema à Mont (Pyrénées-Atlantiques) en demandant l'arrêt des productions tant que l'innocuité des nanos n'est pas établie pour les salariés, les consommateurs et l'environnement².

En novembre 2019, les nanotubes de carbone sont les premiers nanomatériaux à intégrer la SinList, liste de substances à remplacer d’urgence parce que trop dangereuses³.

Le même mois, l'agence européenne pour la santé et la sécurité au travail a attribué le Prix des bonnes pratiques "Lieux de travail sains" 2018-2019 à Atlas Copco Industrial Technique, une entreprise manufacturière suédoise qui a adopté une approche de précaution pour minimiser l’exposition des travailleurs aux nanotubes de carbone⁴.

En juillet 2020, l'ECHA a publié un rapport d'évaluation sur les nanotubes de carbone multi-parois (MWCNT), le graphite synthétique en forme de tube et enchevêtré, réalisé par l'Institut allemand pour la sécurité et la santé au travail (BAuA)⁵. Le rapport souligne que les informations requises au 1er janvier 2020 dans le cadre de REACH n'avaient pas encore été (suffisamment) remplies par les déclarants et que des mesures supplémentaires sont donc nécessaires, à commencer par un contrôle de conformité. Une fois que les données requises par REACH seront fournies par les entreprises, l'ECHA pourra décider si des informations supplémentaires sont nécessaires. L'ECHA presse les déclarants de mettre à jour leurs dossiers et/ou d'élaborer des propositions d'essais pour se conformer aux exigences de REACH.

En septembre 2020, l'agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a publié une réglementation en matière de nouvelles utilisations importantes (SNUR) pour les nanotubes de carbone PMN P-15-54 libres (i.e non inclus dans une matrice)⁶, qui est entrée en vigueur le 16 novembre 2020. Toute personne désirant fabriquer, importer ou transformer, à des fins commerciales, ces nanotubes de carbone devra en aviser l’EPA au moins 90 jours avant, selon des modalités précisées ici.

En savoir plus

En français :

Françoise Pons (Université de Strasbourg), Impact des caractéristiques physicochimiques sur l’effet inflammatoire et pro-allergisant respiratoires des nanoparticules manufacturées, présentation aux Rencontres scientifiques de l'Anses & de l'ADEME sur la qualité de l'air, 17 octobre 2019
Flahaut E et al., Toxicité des nanotubes de carbone envers l'homme et l'environnement, Techniques de l'ingénieur, octobre 2018
elektor, Les nanotubes de carbone à fibre longue sont cancérogènes, novembre 2017
ANSES, Impacts des nanotubes de carbone sur la santé : relation structure effets inflammatoires, Hadj-Ziane-Zafour A., Bulletin de veille scientifique, n°32, octobre 2017
CIRC, Monographie - Cancérogénicité des nanotubes de carbone, Vol.111, 2017
Chakroun R, Influence sur les effets toxiques de l'exposition simultanée aux nanoparticules et aux métaux, Bulletin de veille scientifique n°30, ANSES, octobre 2016
Dekali S, Nanotubes de carbone : nouvelles avancées sur les modèles d'exposition pour l'étude du danger sur la santé, Bulletin de veille scientifique n° 30, ANSES,octobre 2016
Larue C, Où en est-on au sujet de l'écotoxicologie des nanotubes de carbone ?, Bulletin de veille scientifique n° 29, ANSES, septembre 2016
CNRS, Nanoparticules de carbone : une meilleure évaluation de leur toxicité, 2 juin 2016
Elgrabi D et al., Comment les nanotubes de carbone se dégradent-ils dans l'organisme humain ?, communiqué, Université Paris Diderot, 9 décembre 2015 (publication scientifique en anglais ici)
Loïc Chauveau, À Paris, des nanotubes de carbone dans les poumons d'enfants asthmatiques, Sciences & Avenir, 23 octobre 2015
"Nanotubes d'imogolite : un nouveau matériau modèle en nanotoxicologie ?" par Rose J et al., in Dossier du participant préparé pour la Restitution du Programme national de recherche environnement santé travail (PNREST), octobre 2015
C. Endes et al., Des fibres de coton à la place de nanotubes de carbone, PNR 64, mai 2015
La République des Pyrénées, Mont : les nanotubes de carbone dans le collimateur de la Sepanso, 25 février 2015
Bourdiola F et al., Mesurer l'impact des nanotubes de carbone dans l'environnement, CNRS, janvier 2015
Figarol A, Toxicité in vitro et propriétés physico-chimiques de nanotubes de carbone, thèse, Ecole nationale supérieure des Mines de Saint-Etienne, novembre 2014
Flahaut E, Evaluation de l'impact environnement potentiel des nanotubes de carbone, Journées industrielles nanomatériaux, Armines, (vidéo), avril 2014
Boudard D, Bio toxicité in vitro des Nanotubes de Carbone, Journées industrielles nanomatériaux, Armines, (vidéo), avril 2014
AtouSanté, Toxicologie des nanotubes - Analogie nanotubes de carbone et amiante - Valeur limite d'exposition au poste de travail, mars 2014
Techniques de l'Ingénieur, Atténuation de la toxicité des nanotubes de carbone grâce à la fonctionnalisation chimique, 10 janvier 2014
ANSES, Avis relatif à "l'évaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 réalisée dans le cadre du programme Genesis", 28 novembre 2013 (mis en ligne le 9 janvier 2014)
Veillenanos, Effets des nanotubes de carbone sur la santé - Eviter de reproduire les erreurs de l'amiante, 26 nov. 2013
Mouchet F. et al., Nanotubes de carbone : quels risques pour l'environnement ?, Biofutur, 32/347, 29-33, octobre 2013 : des travaux ont mis en évidence des effets de toxicité aiguë (mortalité, mobilité réduite) et chronique (inhibition de croissance), essentiellement liés à leur ingestion par les organismes exposés, mais à des concentrations qualifiées de non représentatives d'un point de vue environnemental (à partir de 10 mg/L).
CNRS, Nanotubes de carbone longs, risques similaires à l'amiante ?, 15 janvier 2013
ANSES, Toxicité et écotoxicité des nanotubes de carbone - Note d'actualité, État de l'art 2011-2012, novembre 2012
ANSES, Avis sur "l'évaluation des risques liés au GRAPHISTRENGTH C100 réalisée dans le cadre du programme Génésis", (nanotubes de carbone), avril 2012
Bulletins Electroniques Suède, Une étude suédoise nous avertit des risques que les nanotubes de carbone peuvent avoir sur la santé, 7 mars 2011
HCSP, Avis relatif à la sécurité des travailleurs lors de l'exposition aux nanotubes de carbone, Saisine du 16 juin 2008 du directeur général de la Santé, 7 janvier 2009.
INRS, Les nanotubes de carbone : quels risques, quelle prévention ?, Note documentaire, 2008

En anglais :

Understanding the Broad Class of Carbon Nanotubes and Nanofibers (CNT/F) Used or Produced in U.S. Facilities, Erdely A et al., NIOSH Science blog, 5 janvier 2021
Significant New Use Rules on Certain Chemical Substances (20-1.5e) - § 721.11467Carbon nanotubes (generic), EPA, 17 septembre 2020
Science for Environment policy, Incinerating nano-enabled thermoplastics linked to increased PAH emissions and toxicity, European Commission DG Environment News Alert Service, 508, 24 mai 2018
Laux P et al., Challenges in characterizing the environmental fate and effects of carbon nanotubes and inorganic nanomaterials in aquatic systems, (Critical Review), Environ. Sci.: Nano, 5, 48-63, 2018
Liné C, Carbon nanotubes: Impacts and behaviour in the terrestrial ecosystem - A review, Carbon, 123 : 767-785, octobre 2017
Chernova T et al., Long-fiber carbon nanotubes replicate asbestos-induced mesothelioma with disruption of the tumor suppressor gene, Current Biology, 27( 21), 3302–3314, novembre 2017 (voir le résumé en français : Les nanotubes de carbone à fibre longue sont cancérogènes, elektor, novembre 2017)
Mottier A et al., Environmental impact of engineered carbon nanoparticles: from releases to effects on the aquatic biota Environmental impact of engineered carbon nanoparticles: from releases to effects on the aquatic biota, Current Opinion in Biotechnology, 46, 1-6, août 2017
Carbon nanotubes: Impacts and behaviour in the terrestrial ecosystem - A review, Liné C et al., Carbon, 123 ; 767-785, juillet 2017
IARC, IARC Monographs - Some Nanomaterials and Some Fibres, Volume 111, 2017
OCDE, Single-Walled Carbon Nanotubes, juillet 2016
Mottier A et al., Surface Area of Carbon Nanoparticles: A Dose Metric for a More Realistic Ecotoxicological Assessment, Nano Letters, 16 (6) : 3514-3518, 2016
Polimeni M et al., Multi-walled carbon nanotubes directly induce epithelial-mesenchymal transition in human bronchial epithelial cells..., Particle and Fibre Toxicology, 13 :27, juin 2016
Zeng W et al., The influence of inhaled multi-walled carbon nanotubes on the autonomic nervous system, PF&T, 13:8, 2016
Elgrabli D et al., Carbon Nanotube Degradation in Macrophages: Live Nanoscale Monitoring and Understanding of Biological Pathway, ACS Nano, 9 (10) : 10113-10124, 2015
Schubauer-Berigan MK et al., Epidemiologic studies of U.S. workers handling carbon nanotubes: the interface between exposure and health, NIOSH (USA), diaporama présenté à l'atelier "Quantifying Exposure to Engineered Nanomaterials Workshop", juillet 2015
Grosse Y et al, Carcinogenicity of fluoro-edenite, silicon carbide fibres and whiskers, and carbon nanotubes, 15(13) : 1427-1428, décembre 2014
Vasyl Harik, Carbon Nanotubes and Safety, in Trends in Nanoscale Mechanics, août 2014, pp 197-211
Powers C M et al. Sparking Connections: Toward Better Linkages Between Research and Human Health Policy - An Example with Multiwalled Carbon Nanotubes, Toxicological Sciences, 141(1) : 6-17, juin 2014
Schierz A et al., Fate of single walled carbon nanotubes in wetland ecosystems, Environ. Sci.: Nano, 2014
Czarny B et al., Carbon Nanotube Translocation to Distant Organs after Pulmonary Exposure: Insights from in Situ 14C-Radiolabeling and Tissue Radioimaging, ACS Nano, 8 (6) : 5715-5724, mai 2014
IARC, IARC Advisory Group Recommends Multi-Walled Carbon Nanotubes as High Priority, 14 mai 2014
The Lowell Center for Sustainable Production, Precarious Promise: A Case Study of Engineered Carbon Nanotubes, University of Massachusetts Lowell, mars 2014
Gernand JM et Casman EA, A Meta-Analysis of Carbon Nanotube Pulmonary Toxicity Studies -How Physical Dimensions and Impurities Affect the Toxicity of Carbon Nanotubes, Risk Analysis, 34(3) : 583-597, mars 2014
Siegrist KJ et al., Genotoxicity of multi-walled carbon nanotubes at occupationally relevant doses, Particle and Fibre Toxicology, 11:6, 2014
Nymark P., et al., Free radical scavenging and formation by multi-walled carbon nanotubes in cell free conditions and in human bronchial epithelial cells, Particle and Fibre Toxicology, 11:4, 2014
Sargent LM et al., Promotion of lung adenocarcinoma following inhalation exposure to multi-walled carbon nanotubes, Particle and Fibre Toxicology, janvier 2014, 11:3
FIOH (Finlande), Evaluation of the health effects of carbon nanotubes, octobre 2013
RISS (Japon), Guide to measuring airborne carbon nanotubes in workplaces, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Japon), octobre 2013
Mercer et al., Extrapulmonary transport of MWCNT following inhalation exposure, Particle and Fibre Toxicology, 10:38, août 2013

NB : NanoEHS, la base de données répertoriant les publications scientifiques sur les risques en nanotechnologies, mise à jour par the International Council on Nanotechnology (ICON) ne semble plus fonctionner (2016)

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