COMMENT LES NANOTUBES DE CARBONE INTERAGISSENT AVEC LES MACROPHAGES : CE QUE NOUS DIT LA MICROFLUORESCENCE X C. Bussy, J. Cambedouzou, J. Doucet et P. Launois en collaboration avec S. Lanone et J. Boczkowski (INSERM). Réf. : Nano Lett. 8 (9), 2659-2663 (2008). Les nanotubes de carbone présentent des propriétés mécaniques et électroniques exceptionnelles et pourraient être les matériaux du futur… à condition de s’avérer raisonnablement peu toxiques. L’étude de leur toxicité éventuelle fait donc actuellement l’objet de nombreuses études. Afin d’étudier leurs interactions avec des cellules, nous avons réalisé des expériences de microscopie par fluorescence X utilisant le rayonnement synchrotron (ESRF, Grenoble). Cette méthode d’analyse chimique locale, en fort développement en biologie, n’avait pas été utilisée jusqu’alors pour étudier des nanotubes de carbone. Nous avons choisi d’étudier différentes sortes de nanotubes (multiparois ou monoparois, ayant ou non subi un traitement chimique de purification) au contact de cellules macrophages dont le rôle est d’internaliser les organismes étrangers. La cartographie chimique réalisée par fluorescence X nous a permis de montrer que : (1) les différents nanotubes étudiés sont internalisés par les cellules macrophages, (2) l’internalisation des nanotubes multiparois et des nanotubes monoparois non purifiés induit un excès de calcium intracellulaire, par comparaison avec des cellules contrôles (non exposées). Ce n’est pas le cas, dans les conditions des expériences, pour les cellules exposées aux nanotubes monoparois purifiés. Des tests biologiques complémentaires ont montré que le calcium est impliqué dans la réponse biologique des macrophages exposés aux nanotubes concernés. Ces expériences pointent ainsi du doigt un nouveau paradigme pour comprendre les mécanismes en jeu dans la toxicité cellulaire des nanotubes. Microfluorescence X (ID21, ESRF) : cellule macrophage exposée à des nanotubes de carbone monofeuillets non purifiés. Cartes élémentaires du phosphore (P), élément caractéristique de la cellule, qui dessine donc son contour, et du fer (Fe), associé aux particules catalytiques attachées aux nanotubes. Les nanotubes sont localisés dans la cellule. La carte du calcium (Ca) illustre l’incorporation de calcium par la cellule qui a « ingéré » les nanotubes. Ce travail a bénéficié du soutien financier de l’ANR (programme SEST) et de la région Ile-de-France dans le cadre de C’Nano IdF, ainsi que de l’aide d’E. Leccia, V. Heresanu, N. Brun, C. Mory (LPS), de M. Pinault et M. Mayne-L’Hermite (LFP, CNRS-CEA, Saclay) et de M. Cotte (ESRF, Grenoble). Les nanotubes multiparois ont été synthétisés au LFP, ceux monoparois ont été achetés auprès de la compagnie CNI, USA.