13 Juillet 2017  |  Sécurité
Publié dans Sécurité Environnement 02/2017

Examens toxicologiques de nouveaux retardateurs de flammes

Les retardateurs de flammes sont des auxiliaires invisibles contenus dans les sièges de voiture, les mousses expansées, le mobilier et même dans les avions. Leurs composants ne sont toutefois pas toujours inoffensifs. Les chercheurs de l’Empa ont développé trois nouveaux types de retardateurs de flammes et ont examiné ceux-ci quant à leur toxicité. Tous n’ont pas réussi le test.

La recherche s’efforce toujours de développer des retardateurs de flammes de meilleure qualité et plus sûrs. Ainsi, l’équipe de Sabyasachi Gaan de la division Empa «Advanced Fibers» a synthétisé trois nouveaux produits dotés d’une réaction au feu identique, voire meilleure que celle des produits actuellement disponibles.
Toutefois, avant qu’un retardateur de flammes ne puisse être considéré pour une production de masse, il est indispensable de s’assurer de la sécurité des personnes. L’utilité d’un examen toxicologique est illustrée par l’exemple du retardateur de flammes TCCP, qui ne fut classé comme toxique pour l’homme qu’après son lancement sur le marché et qui doit à présent en être retiré.
Les nouveaux retardateurs de flammes développés par Sabyasachi Gaan et son équipe, sont des dérivés d’un produit existant (DOPO). Ils se nomment ETA-DOPO, EG-DOPO et EDA-DOPO. Les experts de la division Empa «Particles-Biology Interactions» ont soumis ces substances à une contre-vérification toxicologique.
 
Culture in vitro de cellules nerveuses humaines. Les cellules progénitrices neuronales ont été différenciées en cellules nerveuses dans des coupelles de cultures de cellules. En vue de donner un meilleur aperçu de la morphologie, les cellules ont été colorées (en jaune) et les noyaux cellulaires sont représentés en violet. PBDE 99 est un retardateur de flammes qui est déjà utilisé et dont on suspecte qu’il est potentiellement nocif pour la santé; il a servi comme contrôle positif dans le présent examen. À une concentration de 100 µM, aussi bien PBDE 99 qu’ETA-DOPO et EG-DOPO entraînent une nette détérioration des cellules, alors que cette détérioration n’a pas été observée chez DOPO et EDA-DOPO.
 
 
Des examens effectués sur différentes cellules
L’équipe de Cordula Hirsch a exposé aux retardateurs de flammes, aussi bien des cellules pulmonaires, que des macrophages. Cette chercheuse de l’Empa n’a pu constater une absence de réaction toxique que sur une seule des trois substances.
Les poumons sont principalement touchés par les effets des retardateurs de flammes, lors de leur production et lors de leur transformation sous forme de poudre. Les substances toxiques entrent ensuite dans l’organisme par la peau et peuvent entraîner des dommages cutanés, voire des effets neurotoxiques.
C’est pourquoi Cordula Hirsch a transmis les échantillons à Stephanie Mathes de la Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW), à Wädenswil, dont l’équipe a examiné ces nouveaux retardateurs de flammes quant à leur tolérance cutanée. À cet effet, les chercheuses ont cultivé de la peau humaine et l’ont exposée à différentes concentrations du nouveau retardateur de flammes.
Stefan Schildknecht et ses collaborateurs de l’Université de Constance furent ensuite chargés des examens neurologiques. Stefan Schildknecht a alors examiné les conséquences directes de la substance sur les effets neuronaux, à l’aide de tests sur des cellules cérébrales.
 
La conclusion des chercheurs
Deux des trois retardateurs de flammes n’ont pas réussi le test. Ils ont entraîné une détérioration des cellules d’examen utilisées et ne se prêtent donc pas à un développement ultérieur. Les chercheurs ont toutefois également démontré, que l’EDA-DOPO nouvellement développé, présente non seulement une meilleure réaction au feu que les produits disponibles, mais ne déploie pas d’effets toxiques lors des examens effectués. Cela fait de l’EDA-DOPO un candidat idéal pour franchir les prochaines étapes.
 
Bibliographie
Multiparameter toxicity assessment of novel DOPO-derived organophosphorus flame retardants, C. Hirsch, B. Striegl, S. Mathes, C. Adlhart, M. Edelmann, E. Bono, S. Gaan, KA. Salmeia, L. Hoelting, A. Krebs, J. Nyffeler, R. Pape, A. Bürkle, M. Leist, P. Wick, S. Schildknecht, Archives of Toxicology, DOI: 10.1007/s0204-016-1680-4
 
Cordula Hirsch
Particles-Biology Interactions Laboratory
Tél. 058 765 7791
cordula.hirsch@empa.ch
 
Sabyasachi Gaan
Advanced Fibers
Tél. 058 765 76 11
sabyasachi.gaan@empa.ch


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