43 research outputs found
Effects of brake wear nanoparticles on the protection and repair functions of the airway epithelium
Long term exposure to particulate air pollution is known to increase
respiratory morbidity and mortality. In urban areas with dense traffic most of
these particles are generated by vehicles, via engine exhaust or wear
processes. Non-exhaust particles come from wear processes such as those
concerning brakes and their toxicity is little studied. To improve our
understanding of the lung toxicity mechanisms of the nanometric fraction of
brake wear nanoparticles (BWNPs), we studied whether these particles affect the
barrier properties of the respiratory epithelium considering particle
translocation, mucus production and repair efficiency. The Calu-3 cell line
grown in two-compartment chambers was used to mimic the bronchial epithelial
barrier. BWNPs detected by single-particle ICP-MS were shown to cross the
epithelial tissue in small amounts without affecting the barrier integrity
properties, because the permeability to Lucifer yellow was not increased and
there was no cytotoxicity as assessed by the release of lactate-dehydrogenase.
The interaction of BWNPs with the barrier did not induce a pro-inflammatory
response, but increased the expression and production of MU5AC, a mucin, by a
mechanism involving the epidermal growth factor receptor pathway. During a
wound healing assay, BWNP-loaded cells exhibited the same ability to migrate,
but those at the edge of the wound showed higher 5-ethynyl-2'-deoxyuridine
incorporation, suggesting a higher proliferation rate. Altogether these results
showed that BWNPs do not exert overt cytotoxicity and inflammation but can
translocate through the epithelial barrier in small amounts and increase mucus
production, a key feature of acute inflammatory and chronic obstructive
pulmonary diseases. Their loading in epithelial cells may impair the repair
process through increased proliferation.Comment: 16 pages, 6 figure
Détection de nanoparticules manufacturées dans l'eau potable et les additifs alimentaires
International audienceLes nanoparticules (NPs) manufacturĂ©es ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©es et utilisĂ©es au cours de la derniĂšre dĂ©cennie dans de nombreux do-maines, allant de l'optique jusqu'Ă la remĂ©diation environnementale, en passant par l'Ă©lectronique, les produits mĂ©nagers, les cos-mĂ©tiques ou encore les produits de santĂ© (1). Sur la base de la dĂ©finition des nanomatĂ©riaux proposĂ©e par l'Union europĂ©enne (2), les NPs sont reconnues comme ayant au minimum une dimension dans la gamme 1-100 nm (3). La production de produits contenant des NPs augmente annĂ©e aprĂšs annĂ©e, et on estime que ce marchĂ© devrait atteindre les 3000 milliards de dollars US en 2020 (4). Il en dĂ©coule une inĂ©vitable dissĂ©mination des NPs dans le milieu naturel (5) et une potentielle exposition de l'homme. Le secteur agro-alimentaire est parmi les principaux vecteurs d'exposition identifiĂ©s (6) : les aliments, ainsi que l'eau de boisson, peuvent con-tenir de façon volontaire ou non des NPs manufacturĂ©es et donc impacter directement l'homme.Il faut disposer des outils nĂ©cessaires « en aval » pour dĂ©tecter et mesurer leur prĂ©sence dans les produits de consommation cou-rante tels que lâeau. Lâenjeu est donc dâimportance en termes de santĂ© publique dans la mesure oĂč l'on ne connait pas les effets Ă trĂšs long terme de cette exposition sur lâhomme. Dâautre part, les enjeux de la dĂ©tection sont clairement posĂ©s « en amont » pour les producteurs dans le cadre de la mise en oeuvre de la RĂ©glementation europĂ©enne REACH (voir pour cela la page de la commission europĂ©enne: http://ec.europa.eu/environment/chemicals/).Dans ce contexte, il apparaĂźt indispensable de rechercher la prĂ©sence de nanoparticules dans les produits de consommation ingĂ©rĂ©s par voie orale, mais aussi de dĂ©velopper des outils et des dĂ©marches analytiques permettant de lever les verrous de la nanomĂ©trolo-gie (concentrations de l'ordre du bruit de fond analytique, prĂ©sence naturelle des Ă©lĂ©ments constitutifs des NPs).Les articles de recherche sĂ©lectionnĂ©s ici rĂ©pondent Ă ces attentes : l'Ă©tude rĂ©alisĂ©e par Donovan et al. vise Ă Ă©valuer, par la tech-nique de la spICPMS*, l'efficacitĂ© des procĂ©dĂ©s couramment utilisĂ©s dans le traitement de l'eau potable pour Ă©liminer les nanoparti-cules de dioxyde de titane, d'or et d'argent. Barahona et al. proposent quant Ă eux une approche systĂ©matique originale et multi-technique, afin de dĂ©tecter la prĂ©sence de nanoparticules dans une sĂ©lection d'Ă©chantillons d'additifs de silice amorphe de grade alimentaire (rĂ©f. E551).CaractĂ©risation par spICPM
La dissĂ©mination des nanomatĂ©riaux dans les milieux aquatiques naturels: Ătude des processus de transformation en milieux naturels complexes des nanoparticules minĂ©rales manufacturĂ©es par lâutilisation des isotopes stables mĂ©talliques
Les nanoparticules constituent aujourdâhui une nouvelle classe de micropolluants, dont le cycle de vie dans lâenvironnement doit ĂȘtre dĂ©fini avec prĂ©cision afin dâĂ©valuer leur impact potentiel. si de premiĂšres Ă©tudes montrent des rĂ©sultats contradictoires, elles soulignent nĂ©anmoins le caractĂšre important des conditions environnementales. Des phĂ©nomĂšnes variĂ©s peuvent intervenir. Par exemple, les nanoparticules dâoxyde de zinc (ZnO) sont peu stables dans les milieux aquatiques naturels comme lâeau de mer ; elles se dissolvent trĂšs vite, et mĂȘme plus rapidement que les particules dâoxyde de zinc de taille micromĂ©trique. Il est donc trĂšs difficile de travailler avec des conditions reprĂ©sentatives de lâenvironnement, quâil sâagisse dâĂ©tudier la dynamique de ces nanoparticules ou leur Ă©cotoxicitĂ©. Cela nĂ©cessite de lever un verrou analytique. Lâutilisation, pour la nanomĂ©trologie, dâoutils innovants tels que la spectromĂ©trie de masse Haute-RĂ©solution (HR-ICPMS) combinĂ©e avec un marquage des nanoparticules avec des isotopes stables peut permettre de rĂ©soudre cette difficultĂ©
Utilisation des isotopes stables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb pour quantifier le compartiment échangeable des éléments trace métalliques et de delta66Zn pour tracer les pollutions polymétalliques
Une technique de " spikage ", ou dilution d'isotopes stables multi-élémentaire, a été est développée afin de quantifier et caractériser simultanément les compartiments échangeables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb dans des sols contaminés. Cette technique a étéest ici validée par comparaison avec les résultats de spikage d'isotopes radioactifs de Cd, ainsi que ceux d'extractions chimiques. Par ailleurs, une étude intégrée des signatures isotopiques du Zn (d66Zn) dans plusieurs compartiments d'écosystÚmes contaminés (sites métallurgiques de Viviez-Decazeville, S.-O. France et de Kempen, N.-E. Belgique) permet de proposer un schéma cohérent des différents fractionnements isotopiques de Zn liés à son traitement métallurgique. L'existence de différents d66Zn pour le zinc " enrichi " et " résiduel " s'avÚre donc un outil puissant de localisation de sources de contamination métallurgique. Ces résultats démontrent l'efficacité des isotopes stables comme traceurs en matiÚre de traçage de processus et de source de contaminationA multi-elementary spiking method has been is developpeddeveloped in order to simultaneously quantify and caracterizecharacterize simultaneously the labile pools fraction of Cd, Zn, Ni, Cu and Pb in contaminated soils. This method is has been validated by comparison with 1) radioactive Cd spiking data,g Cd and of2) chemical extractions results. In additionFurthermore, an integrated study of Zn isotopic signatures (d66Zn) in various compartments pools of two contaminated ecosystems (zinc smelting sites of Viviez-Decazeville, S.-W. of France and of Kempen, N.-E of Belgium) has been performed allowing the identification of various allows to assume a coherent scheme of Zn isotopic fractionations during associated to the metallurgical processes. The differents d66Zn ratio observed in between "enriched" and "residual" zinc would be a powerfull tool to identify the metallurgical contaminations origins. These results demonstrate the efficiency of stable isotopes as tracers for contamination processes and sourcescontaminations tracersTOULOUSE3-BU Sciences (315552104) / SudocTOULOUSE-Observ. Midi Pyréné (315552299) / SudocSudocFranceF
Electrochemical detection of Cr(VI) and Cr(III) ions present in aqueous solutions using bio-modified carbon paste electrode: a voltammetric study
International audienceChromium is recognised as a potent water pollutant by the WHO and thus it becomes pertinent to continuously monitor chromium levels in the waterbodies. Voltammetry, an electroanalytical technique, has been utilised for the detection of hexavalent (Cr(VI)) and trivalent (Cr(III)) chromium in aqueous samples. Carbon Paste Electrode (CPE) modified using Sphingopyxis macrogoltabida SUK2c, an indigenous bacterial strain isolated from the water samples collected from Sukinda Valley, Odisha, India, was used as a working electrode in a typical three-electrode electrochemical cell. The developed biosensors were found to provide about 3.5 fold increase in cathodic peak current compared to the bare CPE for Cr(VI) ions. Using cyclic voltammetry (CV), the Lowest Limit of Detection (LLOD) of 1 x 10(-4) M and 1 x 10(-2) M for Cr(VI) and Cr(III) ions, respectively, were achieved with the biosensors. The LLOD was further improved to 1 x 10(-9) M and 1 x 10(-7) M for Cr(VI) and Cr(III) ions, respectively, adopting differential pulse cathodic stripping Vvoltammetry (DPCSV) technique employing the biosensors. The concentrations of Cr(VI) and Cr(III) ions present in water samples collected from Sukinda Valley, Odisha, India, could be determined using the biosensor. The plausible mechanisms involved in the detection of Cr(VI) and Cr(III) ions by the developed electrochemical biosensor are discussed.Keyword
Tracing multi-isotopically labelled CdSe/ZnS quantum dots in biological media
International audienc
Avis de l'Anses relatif Ă la mise en Ćuvre d'un plan de contrĂŽle orientĂ© sur les denrĂ©es alimentaires d'origine animale et vĂ©gĂ©tale produites sur le pourtour du golfe de Fos-sur-Mer
Le pourtour du Golfe de Fos-sur-Mer est caractĂ©risĂ© par une forte densitĂ© de population, mais aussi par la prĂ©sence dâune vaste zone industrialo-portuaire (ZIP) dont lâactivitĂ© entraine le rejet de nombreuses substances dans lâatmosphĂšre et les milieux aquatiques. Dans ce contexte, afin de dĂ©terminer lâexposition alimentaire des rĂ©sidents de cette zone Ă ces contaminants industriels, lâAssociation de DĂ©fense et Protection du Littoral du Golfe de Fos (ADPLGF) a concentrĂ© ses recherches sur certaines substances (mĂ©taux lourds, HAP, dioxines et PCB) dans diffĂ©rentes denrĂ©es alimentaires produites localement, sur des Ă©chantillons prĂ©levĂ©s entre 2009 et 2015 . Selon cette association, les denrĂ©es alimentaires dâorigine animale produites Ă proximitĂ© de la ZIP du Golfe de Fos-sur-Mer sont contaminĂ©es par des polluants chimiques et dâaprĂšs les auteurs, lâactivitĂ© industrielle serait la cause de ces observations. Le rapport de lâADPLGF a Ă©tĂ© prĂ©sentĂ© en 2017 Ă lâAgence rĂ©gionale de santĂ© (ARS) Provence-Alpes-CĂŽte dâAzur (PACA) avant publication en fĂ©vrier 2018 dans la presse.Dans le cadre des plans de surveillance et plans de contrĂŽle (PSPC) et notamment dâun plan de surveillance renforcĂ© dans la zone du Golfe de Fos-sur-Mer sur les matrices animales, la Direction dĂ©partementale de la protection des populations (DDPP) des Bouches-du-RhĂŽne a effectuĂ©, en 2018, 40 prĂ©lĂšvements destinĂ©s Ă la recherche de mĂ©taux lourds, dioxines, PCBDL et PCB-NDL rĂ©partis sur les matrices suivantes : viandes ovine et bovine, miel, poissons dâĂ©levage et sauvages, mollusques bivalves et crustacĂ©s. Tous les rĂ©sultats dâanalyses obtenus se sont rĂ©vĂ©lĂ©s conformes aux teneurs maximales fixĂ©es dans les denrĂ©es alimentaires par le RĂšglement (CE) N°1881/20062 et par les rĂšglements le modifiant.Dans ce contexte, lâAnses a Ă©tĂ© saisie le 19 avril 2018 par la DGAL, la DGS et la DGPR dâune demande de mĂ©thodologie destinĂ©e Ă mettre en place un plan de contrĂŽle orientĂ© sur les denrĂ©es alimentaires dâorigine animale et vĂ©gĂ©tale produites et collectĂ©es (concernant les produits de la mer) sur le pourtour du Golfe de Fos-sur-Mer (prĂ©lĂšvements Ă la production et Ă la collecte). Le protocole proposĂ© reposera sur un effort dâĂ©chantillonnage plus important que celui menĂ© dans le cadre des plans de surveillance afin dâanalyser plus finement le territoire
Metals in the Aquatic EnvironmentâInteractions and Implications for the Speciation and Bioavailability: A Critical Overview
International audienceIn most case scenarios, individual metals exist as components in mixtures with organic and inorganic substances and/or particulate matter. While the concepts encompassing mixture toxicity and modeling have been around for decades, only recently have new approaches (dynamic speciation techniques and fate and bioavailability models) been expanded to consider metal mixture scenarios. For example, the kinetic features of humic substances and inorganic colloids on the complexation of metals are generally considered. Although current environmental regulations rarely require an assessment of chemicals mixtures, research on these mixtures in the environment is essential for future regulatory demands and is vital for ensuring adequate environmental protection. Interpretation of speciation and bioavailability data from metal mixtures can be very complex and demanding, due to the existence of kinetic physicochemical transformations of the dynamic components. This kinetic effect largely affects metals' dynamic speciation, culminating in different transformed metal-containing products with different contributions for the metal uptake by a consuming interface. This manuscript is focused on the environmental fate of metal mixtures, which determines how the mixture is biogeochemically processed and which receptors are most exposed (organisms and exposure route), with a special focus on their dynamic speciation, including a critical evaluation of the current challenges and available dynamic speciation techniques as well as computer codes and model