Nano-argent

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Le nano-argent (nanoargent, « nano-silver » pour les anglophones) est un nanomatériau à base d'atomes d'argent, produit sous forme de nanoparticules par des nanotechnologies. En 2008, selon les producteurs, environ 500 t/an de nano-argent auraient été produites dans le monde, sous forme d'ions argent, de particules d’argent protéinées (silver proteins) ou de colloïdes utilisés comme biocide[1].

Les nanoparticules les plus vendues et les plus diffusées dans l'environnement en 2004 sont du nanoargent ou à base de nanoargent (56 % du total de la production), devant le carbone (17 %) et le zinc (7 %)[2].

À échelle nanométrique, le nano-argent a des propriétés particulières, biocides notamment, que l'industrie pharmaceutique, des pesticides ou agroalimentaire cherchent à utiliser et valoriser.
Mais il pose aussi des problèmes de risques en santé-environnement (toxicologie, écotoxicologie)[3].

Article détaillé : Argent.

Sommaire

Vocabulaire et étiquetage [modifier]

Le mot nanoargent décrit théoriquement le nanomatériau lui-même, constitué de différents agencements d'atomes d'argent, éventuellement combinés avec d'autres atomes (nanocomposite). Des discussions terminologiques existent, car si la production de nanoargent aurait été multipliée par 500 de 2000 à 2004 selon ses producteurs, certains produits (argent protéiné notamment) usurpent le nom de nanoargent, l'argent n'y étant présent qu'à des tailles microniques ou submillimétriques).
L'étiquetage ne permet que très rarement de discerner l'efficacité (variable) de ces produits.

Usages [modifier]

Ils sont déjà nombreux, alors que l'évaluation toxicologique et écotoxicologique n'a pas eu lieu[4] :

Historique [modifier]

Depuis les années 1990, l'« argent colloïdal », une solution liquide de nano-argent, a été publicisé en tant que médicament alternatif, souvent en lui revendiquant des qualités impressionnantes de médicament « guérit-tout ». Certains affirment encore que l'effet de ce produit n'a jamais été prouvé scientifiquement. Pourtant les études scientifiques sont de plus en plus nombreuses sur les effets antibactériens de l'argent colloïdal, y compris sur les souches multi-résistantes de Staphylococcus aureus[5].

De fait le retour du nano-argent a débuté avec la recherche scientifique dans les années 1970 par le Dr. Robert O. Becker (nommé deux fois pour le Prix Nobel, prix VA's William S.Middleton[6], chef de recherche à Washington, inspecteur médical des recherches pour le VA,...) à l'université de médecine de Syracuse puis à Washington. Devant tous les résultats positifs qu'il avait obtenus dans le traitement d'infections “incurables” par l'argent colloïdal, Becker publia ses résultats dans des journaux scientifiques médicaux. Mais ses fonds de recherche furent coupés. Il publia deux livres dans les années 1980 et au début des années 1990 : The Body Electric[7] et Cross Currents, pour lesquels à défaut de la reconnaissance des autorités médicales il reçut celle du public qui en fit deux bestsellers du New York Times et Los Angeles Times. Il y décrit les succès du nano-argent dans sa lutte contre des pathogènes multiples (cas d'ostéomyélite[8], régénération de tissus osseux et musculaires divers[7]). Ses recherches prouvent que les nano-particules d'argent amènent un "plus" important par rapport aux autres techniques utilisant des impulsions électriques dans le traitement des fractures et autres dégâts des tissus, notamment des tissus osseux mais pas seulement ceux-ci. Les courants électriques utilisés sans association à l'argent, amènent la formation de radicaux libres qui irritent les cellules et provoquent ainsi une stimulation des cellules chargées de fabriquer les tissus. Par contre, les électrodes d'argent stimulent la formation de tissus par différenciation des cellules de la moelle et par stimulation des cellules périostéales[7]. Entre autres études de la même veine, le Dr. Larry C. Ford de l'École de médecine de l'UCLA a documenté dans les années 1980 plus de 650 pathogènes différents tués par l'argent en quelques minutes. De nombreuses études lui ont depuis donné raison, et cette caractéristique fondamentale du nano-argent ne peut plus de nos jours être mise en doute sur des bases scientifiques saines.

Malgré cette croissante accumulation de preuves de l'efficacité du nano-argent, dans certains endroits il est illégal de lui attribuer ces qualités en publicité[9]. Les autorités médicales déconseillent l'ingestion de préparations contenant de l'argent colloïdal à cause de leur manque d'effets bienfaisants prouvés et à cause du risque d'effets secondaires néfastes tels que l'argyrisme[10],[11]. Voir cependant dans la section "Risques" la différence à établir entre le nano-argent pur, proprement appelé argent colloïdal, et les composés qui en contiennent, englobés sous le nom de nano-argent sans en avoir la pureté[12].

Historiquement, l'argent colloïdal fut aussi utilisé comme médicament pour traiter diverses maladies depuis la fin du XIXe siècle[12]. Son utilisation a été interrompue dans les années 1940, à cause du développement d'antibiotiques modernes sécuritaires et efficaces et d'inquiétudes concernant ses effets secondaires (principalement l'argyrisme)[11],[13]. Cependant les connaissances accumulées depuis ces 120 ans d'expérience médicale avérée devraient faire prévaloir le bon sens de ne pas rejeter un produit avéré efficace sous prétexte que l'on a changé son nom et dans le même mouvement amalgamé ce produit avec des produits dérivés contenant d'autres composants eux reconnus comme toxiques[12].

On voit cependant une forte recrudescence de l'intérêt pour l'argent colloïdal à cause du développement de bactéries résistantes aux antibiotiques, par exemple certaines souches de malaria en Afrique, ou les maladies nosocomiales en très forte recrudescence dans les établissements de santé occidentaux.

Formes [modifier]

Les nanoparticules d'argent peuvent former de 50 % à 80 % du poids de l'argent d'un colloïde, les 20 à 50 % restant étant des ions argent.
Il peut atteindre au moins 15 % à plus de 90 % du produit pour certains usages (jusqu'à 100 % de perte en 4 lavages pour certaines chaussettes, même si elles n'ont pas été portées et lavées à la main)[14].
Différents types morphologiques peuvent être produits en jouant sur les phénomènes de précipitation et cristallisation ; cubes, cubes creux, sphères, particules à facettes, grains pyramidaux dont la réactivité et les propriétés (toxicité notamment) varient. 1 cm3 d'une concentration à 1 ppm de nanoparticules d'argent représente 25 000 milliards de ces particules[14].

Risques [modifier]

Ils sont très mal évalués et certains pensent qu'ils sont potentiellement nombreux et importants, d'autant que les souhaits des industriels d'utiliser plus de nanoargent dans les emballages pourrait conduire à des seuils jamais observés à ce jour dans la nature :

  • toxicité pour l'homme (voir plus bas le paragraphe consacré à ce thème) ;
  • écotoxicité : de nombreux organismes, donc les écosystèmes, peuvent être affectés par la forme ionique de l'argent. Cette toxicité a été clairement mise en évidence suite aux rejets dans l'eau d'effluents pollués par des sels d'argent en aval de l’industrie photographique dans les années 1980. Les toxicologues ont montré que sous forme ionique et solubilisée ce métal était très écotoxique, même à faible dose : ce serait le métal le plus toxique après le mercure (sous cette forme ionique) ; pour la faune et la flore aquatique, marine surtout.

L'argent a pour cette raison été classé en 1977 dans la liste des substances polluantes dont les rejets dans l’environnement doivent être prioritairement régulés.
L’argent n'est pas biodégradable (persistant). Il est biocompatible et facilement bioaccumulé dans certaines conditions ou par certaines espèces, dont l'une a été utilisée en phytoremédiation (une fougère aquatique; Azolla filiculoides).
Les sels d'argent tuent à faible dose la plupart des bactéries, mais perturbent aussi le métabolisme et la santé reproductive d'organismes supérieurs à sang froid (poissons et crustacés notamment).
Les mammifères semblent moins sensibles aux faibles doses.

  • L'argent attaque les nerfs (cutanés)[réf. nécessaire] et peut provoquer l’argyrisme, mais pas sous n'importe quelle forme. Les cas d'agyrisme sont toujours associés à des sels d'argent, qui sont une mixture d'argent et d'autres particules. Le registre fédéral des États-Unis a listé les produits 'argentés' qui causent l'algyrisme comme "sels d'argent", et cite spécifiquement (et uniquement) les nitrate d'argent, arsphénamine d'argent, chlorure d'argent et (cité en "peut-être" dans leur liste) iodure d'argent. Ces sels, hormis qu'ils contiennent de l'argent dans des proportions diverses, sont donc très différents de l'argent pur proprement appelé nano-argent.
  • déstabilisation des communautés bactériennes dans l’environnement (hypothéquant le fonctionnement des stations d’épuration) ;
  • augmentation de l'antibiorésistance et du risque nosocomial…

Il s'agit toutefois de bien réaliser que le nano-argent est fondamentalement différent des sels d'argent ; et que ces derniers (parmi lesquels on inclut par exemple le nitrate d'argent) sont prouvés toxiques, tandis que le nano-argent a été sans ambigüité prouvé non-toxique tout en étant plus efficace comme biocide contre les pathogènes[15],[16]. L'EPA (agence de protection de l'environnement américaine) amalgame malencontreusement le nano-argent et les "structures composites (contenant du) nano-argent"[17]

On manque de données sur le relargage et la cinétique environnementale du nanoargent (nanoparticules ou ions argent) dans l'environnement ou les organismes vivants. Il est cependant déjà clair que le nano-argent peut combattre des infections fongiques menaçant de faire disparaître des espèces entières chez les végétaux également ; le nano-argent détruit l'hyphe du champignon mais aussi ses conidies (système reproducteur)[18].

Synergies possibles [modifier]

Des synergies sont possibles. Par exemple, combinées à du phosphate de calcium l'activité de particules d'argent de vingt à cinquante nanomètres peut être jusqu'à 1 000 fois supérieure, ce qui laisse présager des impacts environnementaux exacerbés.
Parmi 800 nano-produits répertoriés dans les années 2000 par le Woodrow Wilson Institute, 56 % étaient fabriqués à partir de nano-argent (le plus souvent à partir de nanoparticules d'argent).
Des évaluations estiment qu'en 2015, il pourrait en être produit 1 000 à 5 000 tonnes/an, ce qui correspondrait à 1/3 de l'actuelle production mondiale d’argent)[14].
Des rats exposés aux nanoparticules de 15 nanomètres inhalées présentent ensuite ces particules dans tout l’organisme (cerveau y compris), avec des effets qu’on ignore ). Un article de février 2009 a conclu que des nanoparticules d’argent testés en association avec du cuivre, (argent seul et argent colloïdal) pour différentes tailles de nanoparticules interféraient avec la duplication de l’ADN[14]. À forte dose, une argyria est possible[14].

Concernant la santé humaine [modifier]

Des interrogations fortes existent[contexte nécessaire], notamment sur la toxicité des faibles doses de nanoparticules argentiques, car leurs effets sont a priori très différents de ce qu'on connaît de l'argyrisme (maladie induite par l'absorption de fortes doses d'argent, qui se traduit notamment par la coloration de la peau qui devient bleue ou bleu-gris-noir).

De nombreux experts craignent aussi une augmentation des résistances bactériennes à certains antibiotiques majeurs, tels que les bêta-lactamines qui représentent 50 % des prescriptions médicales[19], et par suite une augmentation de certaines maladies nosocomiales.
Cependant des recherches de plus en plus nombreuses (principalement en anglais jusqu'à présent) prouvent que cette crainte de l'augmentation des résistances bactériennes au nano-argent n'est pas fondée[20]. Les craintes d'augmentation du risque nosocomial sont elles aussi démenties par des études démontrant au contraire que le nano-argent combat très efficacement les plus virulents vecteurs de ces maladies : Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli O157:H7 résistant à l'ampicilline, et Streptococcus pyogenes résistant à l'érythromycine, responsables à eux trois de plus de 50 % des maladies nosocomiales en France[21], sont très rapidement et efficacement éradiqués par le nano-argent[22].

Responsabilités juridiques, Droit de l'environnement [modifier]

Il est balbutiant et presque inexistant pour le domaine des nanotechnologies. L'approche de précaution est généralement demandée. Par exemple la Royal Society et la Royal Academy of Engineering en Grande-Bretagne avaient, dès 2004, recommandé d’interdire les rejets intentionnels de nanomatériaux dans l’environnement. Le droit européen et français estiment que le dernier propriétaire est responsable d'un déchet rejeté dans l'environnement, mais si celui-ci n'était pas informé ou susceptible de l'être des risques liés à son déchet, il peut se retourner contre le vendeur ou producteur. La convention d'Aarus demande en Europe que l'information sur les risques environnementaux soit accessible à tous. Les états et fabricants n'ayant pas mis en place les dispositifs de vigilance sanitaire et écologique porteraient aussi leur part de responsabilité.

Voir aussi [modifier]

Articles connexes [modifier]

Liens externes [modifier]

Bibliographie [modifier]

Notes et références [modifier]

  1. ↑ « Nanoargent/Nano silver, par E Gaffet, Nanomaterials research group, CNRS Belfort » (Archive • Wikiwix • Que faire ?). Consulté le 2013-04-08, avril 2009, 91 p.
  2. ↑ Mapping sutdy on regulation and governance of nanotechnologies, janvier 2009
  3. ↑ « Montage Powerpoint de E. Gaffet (CNS) » (Archive • Wikiwix • Que faire ?). Consulté le 2013-04-08 réalisé pour le CNAM
  4. ↑ Inventaire suisse de l’utilisation des nano-argents
  5. ↑ Silver Colloid Nanoparticles:  Synthesis, Characterization, and Their Antibacterial Activity. Aleš Panáček, Libor Kvítek, Robert Prucek, Milan Kolář, Renata Večeřová, Naděžda Pizúrová, Virender K. Sharma, Tat‘jana Nevěčná, et Radek Zbořil. Journal of Physical Chemistry, 2004.
  6. ↑ VA : Veteran Affairs. Le département gouvernemental s'occupant des vétérans de guerre.
  7. ↑ a, b et c The Body Electric, Robert O. Becker et Gary Selden, 1985. Version complète en ligne.
  8. ↑ The Body Electric, pp. 169-172 décrivent le premier cas d'ostéomyélite guéri par Becker et son équipe.
  9. ↑ Federal Register /Vol. 64, No. 158 /Tuesday, August 17, 1999 /Rules and Regulations
  10. ↑ (en) « Over-the-counter drug products containing colloidal silver ingredients or silver salts. Department of Health and Human Services (HHS), Public Health Service (PHS), Food and Drug Administration (FDA). Final rule », Federal Register, vol. 64, no 158, août 1999, p. 44653–8 [lien PMID] 
  11. ↑ a et b (en) Fung MC, Bowen DL, « Silver products for medical indications: risk-benefit assessment », Journal of Toxicology, vol. 34, no 1, 1996, p. 119–26 [lien PMID, lien DOI] 
  12. ↑ a, b et c (en) 120 Years of Nanosilver History: Implications for Policy Makers. Bernd Nowack, Harald F. Krug, et Murray Height. Environmental Science & Technology. 2011, 45, 1177–1183
  13. ↑ (en) Wadhera A, Fung M, « Systemic argyria associated with ingestion of colloidal silver », Dermatology Online Journal, vol. 11, no 1, 2005, p. 12 [texte intégral, lien PMID] 
  14. ↑ a, b, c, d et e « http://back.journaldelenvironnement.net/uploadpool/documents_GBR/Fichiers_Joints_Rubrique_Services/nanoforum/Nano_argent/Compte-rendu_Nanoforum_2-avril-2009.pdf » (Archive • Wikiwix • Que faire ?). Consulté le 2013-04-08 Paris, 2 avril 2009
  15. ↑ (en)Efficacy of topical silver against fungal burn wound pathogens. J.B. Wright, K. Lam, D. Hansen, R.E. Burrell. American Journal of Infection Control, Volume 27, Issue 4, August 1999, Pages 344–350?
  16. ↑ (en)An in vitro assessment of the antibacterial properties and cytotoxicity of nanoparticulate silver bone cement. Volker Alta, Thorsten Bechertb, Peter Steinrückeb, Michael Wagenerc, Peter Seideld, Elvira Dingeldeind, Eugen Domanne, Reinhard Schnettler. Biomaterials, Volume 25, Issue 18, August 2004, Pages 4383–4391.
  17. ↑ (en)Evaluation of hazard and exposure associated with nanosilver and other nanometals. FIFRA scientific advisory panel background paper. 2009.
  18. ↑ (en)An In Vitro Study of the Antifungal Effect of Silver Nanoparticles on Oak Wilt Pathogen Raffaelea sp.. Kim, Sang Woo, Kyoung Su Kim, Kabir Lamsal, Young-Jae Kim, Seung Bin Kim, Mooyoung Jung, Sang-Jun Sim, Ha-Sun Kim, Seok-Joon Chang, Jong Kuk Kim, et Youn Su Lee. J. Microbiol. Biotechnol. (2009), 19(8), 760–764.
  19. ↑ « Fiche repère. » (Archive • Wikiwix • Que faire ?). Consulté le 2013-04-08
  20. ↑ Prevalence of silver resistance in bacteria isolated from diabetic foot ulcers and efficacy of silver-containing wound dressings.. Percival SL, Woods E, Nutekpor M, Bowler P, Radford A, Cochrane C. Ostomy/wound Management, 2008, 54(3):30-40. "La recherche montre que ... la présence de gènes résistants à l'argent est rare, et la résistance génétique n'est pas forcément équivalente à une résistance phénotypique à l'argent."
  21. ↑ [http://www.village-justice.com/articles/Maladies-nosocomiales-quelques-donnees,11662.html Maladies nosocomiales : quelques données. Par Caroline Fontaine-Beriot, Avocat. Ecrit entre 2009 et 2012.
  22. ↑ Bactericidal effect of silver nanoparticles against multidrug-resistant bacteria. Humberto H. Lara, Nilda V. Ayala-Núñez, Liliana del Carmen Ixtepan Turrent and Cristina Rodríguez Padilla. World Journal of Microbiology and Biotechnology, Volume 26, Number 4 (2010), 615-621, DOI: 10.1007/s11274-009-0211-3.
  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
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