Etude holistique de la toxicité des points quantiques commerciaux

Les points quantiques sont une classe de nanomatériaux actuellement utilisés dans les écrans vendus dans le commerce et avec un fort potentiel pour figurer dans de nombreuses nouvelles technologies propres telles que les panneaux solaires et le clivage de l’eau. Ces applications sont rendues possibles par leur capacité à absorber et à réémettre la lumière visible dans une gamme de longueurs d’onde très étroite. Le Québec, en tant que chef de file mondial de l’énergie durable par sa grande capacité hydroélectrique, est un endroit idéal pour le développement de technologies liées aux points quantiques. Parmi les produits commerciaux existants, il existe des écrans de télévision contenant des points quantiques à base de cadmium. Malheureusement, les connaissances sur la toxicité de ces points quantiques spécifiques sont très limitées. Plus précisément, la littérature a eu tendance à se concentrer sur la toxicité des points quantiques synthétisés qui n’ont pas la même composition et la même chimie de surface que les points commerciaux. En outre, ils ont largement ignoré le rôle des expositions environnementales ou, lorsqu’ils l’ont fait, les ont étudiées de manière fragmentée. Enfin, la toxicité est également réalisée sur un unqiue extrant biologique, limitant ainsi l’étendue de la compréhension de leur toxicité réelle. Enfin aucun travail n’a été mené sur la toxicité d’alternatives à ces points quantiques au cadmium.
Dans ce projet, nous aborderons ces défis de manière holistique. L’équipe composée de Moores (Chimie), Ghoshal (Génie civil), McKeague (Chimie / Pharmacologie) et George (Sciences de l’alimentation) utilisera leurs compétences complémentaires pour aborder ces questions de manière systématique. En utilisant des points quantiques commercialement pertinents déjà synthétisés au cours d’un effort préliminaire, nous étudierons quatre conditions d’exposition environnementale et leurs combinaisons. De plus, l’exposition aux conditions gastro-intestinales (GI) sera étudiée. Des efforts seront déployés pour caractériser pleinement le résultat de ces expériences d’exposition. Suite à cet effort, la toxicité sur des lignées cellulaires de foie et gastro-intestinales sera établie, avec un accent particulier sur la capacité d’absorption cellulaire dans le cas de la toxicologie gastro-intestinale. Enfin, ces méthodologies seront utilisées pour explorer la toxicité de matériaux alternatifs émergents qui sont présentis comme la prochaine génération de points quantiques, et une évaluation alternative sera menée pour informer les utilisateurs finaux. Ces résultats permettront une compréhension sans précédent de la nanotoxicologie des points quantiques et fourniront des informations utiles aux fabricants pour la conception rationnelle de ces matériaux cruciaux pour l’industrie des technologies propres.