L’amiante est une substance toxique que l’on retrouve dans les bâtiments anciens, ainsi que dans les cosmétiques et les produits pour enfants. Comme le test de sa présence peut être problématique, le professeur Akio Kuroda de l’Université d’Hiroshima a travaillé sur une nouvelle solution.
L’amiante est un minéral de silicate naturel (contenant du silicium et de l’oxygène) qui a une structure fibreuse. Ces fibres sont composées de fibres microscopiques qui peuvent devenir aéroportées lorsque l’amiante est dérangé, ce qui rend l’amiante facilement inhalable. Autrefois largement utilisé, notamment dans le bâtiment, pour ses qualités isolantes et ignifuges, l’amiante a depuis été interdit dans de nombreux pays. Cela est dû à la découverte, dans les années 1970, que l’inhalation de fibres d’amiante peut provoquer le cancer du poumon, l’asbestose et d’autres affections pulmonaires mortelles.
Le professeur Akio Kuroda, de la Graduate School of Integrated Sciences for Life de l’Université d’Hiroshima, est un expert dans le domaine.
« Alors que l’amiante a été interdit dans la plupart des pays développés, de grandes quantités de matériaux contenant de l’amiante restent dans les vieux bâtiments, et les gens risquent d’être exposés à l’amiante lors de la démolition », explique-t-il.
Kuroda confirme que ce ne sont pas seulement les matériaux de construction qui présentent un risque.
« En outre, les minéraux naturels, tels que le talc, une matière première utilisée dans la fabrication de cosmétiques, de produits pharmaceutiques et de poudre pour bébé, peuvent également contenir de l’amiante. Il a récemment été souligné que le talc contaminé par l’amiante peut provoquer le cancer », dit-il.
Kuroda tient à se concentrer sur l’importance d’un test d’amiante rapide et précis. En janvier 2022, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a publié un rapport rédigé par le groupe de travail interagences sur l’amiante dans les produits de consommation décrivant une évaluation scientifique améliorée de l’amiante afin de mieux protéger le public.
Kuroda et son équipe ont développé des techniques de test pour identifier avec précision la présence d’amiante. Leur approche pour établir de meilleurs tests de dépistage de l’amiante a été double, d’abord avec le développement d’une méthode de microscopie fluorescente (FM) qui offre une sensibilité et une commodité accrues, ainsi que la création d’une sonde protéique spécifique à l’amiante combinée à un marqueur fluorescent. qui permet aux utilisateurs de visualiser facilement les fibres d’amiante, mais pas celles qui n’en contiennent pas, sous un microscope à fluorescence.
Un besoin d’amélioration des tests
Le dépistage de l’amiante est actuellement souvent réalisé à l’aide de la microscopie à lumière polarisée (PLM). Bien que cette méthode soit pratique et peu coûteuse à exécuter, la sensibilité est insuffisante pour la détection des fibres fines. La FDA recommande la microscopie électronique à transmission (TEM) en raison de sa plus grande sensibilité. Cependant, cela demande beaucoup de main-d’œuvre et, par conséquent, les tests deviennent plus coûteux.
D’autres méthodes de test populaires incluent la microscopie à contraste de phase (PCM) et la microscopie électronique à balayage (SEM). Tous ces éléments présentent des inconvénients importants qui maintiennent la recherche d’une meilleure option. La méthode de Kuroda utilisant la FM offre une sensibilité beaucoup plus élevée qui rivalise presque avec celle de la microscopie électronique, et elle est également beaucoup plus pratique pour les utilisateurs que la TEM.
Une étude des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis publiée en 2012 a révélé que la FM était capable de détecter des fibres qui étaient presque dix fois plus petites que celles trouvées par les tests PCM, ce qui en fait une méthode de test beaucoup plus sensible, se rapprochant de la précision même de la microscopie électronique. . L’étude a conclu que la FM a démontré un potentiel passionnant pour offrir une option plus précise pour identifier les fibres d’amiante sans avoir besoin de tests de laboratoire chronophages et laborieux.
Il est essentiel de développer un moyen plus rapide, plus précis et plus pratique de tester la présence de fibres d’amiante, car les tests sont souvent nécessaires rapidement en raison de la nature toxique de la substance.
De nombreux incidents surviennent lorsque de l’amiante potentiel est libéré dans l’air lors de travaux de construction ou de réparation sur des bâtiments anciens, nécessitant un résultat rapide pour permettre de prendre rapidement des mesures pour neutraliser la contamination. Ainsi, SEM et TEM ont leurs inconvénients dans ces situations, bien qu’ils fournissent des lectures fiables et précises.
Malgré la fourniture de résultats clairs et précis, les deux exigent généralement que les échantillons soient envoyés à un laboratoire pour être traités. La MCP, en revanche, peut être réalisée in situ, permettant des résultats plus rapides. Cependant, cette méthode présente à son tour des inconvénients. PCM identifie la présence de fibres en suspension dans l’air mais n’est pas en mesure de faire la distinction entre l’amiante et d’autres types de fibres.
Surmonter les obstacles
La détection de l’amiante est un domaine qui peut certainement être amélioré pour trouver une méthode qui réponde aux besoins de rapidité et de précision. Kuroda pensait que les méthodes de test existantes ne répondaient pas à ces exigences.
« J’avais besoin de prouver que la nouvelle technologie pouvait être utilisée pour la détection de l’amiante », dit-il.
Son approche a été de cibler la FM comme un moyen très spécifique d’identifier l’amiante. Le défi le plus difficile auquel il a été confronté, après avoir développé une sonde spécifique pour l’amiante, a été de quantifier le pourcentage de fibres fluorescentes rendues visibles dans les échantillons de test qui sont de l’amiante.
« Pour vérifier l’identité des fibres qui ont été marquées par fluorescence, nous les avons analysées au microscope électronique pour identifier leur composition élémentaire », explique Kuroda.
« Cependant, il était très difficile de trouver les fibres individuelles sous les deux microscopes afin de les vérifier. »
Dans un échantillon pouvant contenir des milliers, voire des centaines de milliers de fibres, cette tâche revenait à trouver la proverbiale aiguille dans une botte de foin. Heureusement, Kuroda a pu se tourner vers les avancées récentes de la technologie d’imagerie pour résoudre ce problème.
« Nous avons pu utiliser un système de microscopie corrélative nouvellement développé où la platine d’échantillonnage est partagée entre les deux microscopes », explique-t-il.
Cela signifie que l’information de localisation des fibres est donc restée. Kuroda dit que les résultats ont été stupéfiants.
« Nous avons démontré que plus de 95% des fibres fluorescentes observées dans les échantillons pratiques sont vraiment de l’amiante », confirme-t-il.
Changer le paysage
Le travail de Kuroda sur le développement et la modification de la protéine de liaison à l’amiante avec un colorant fluorescent a été véritablement révolutionnaire. En créant cette sonde hautement spécifique de l’amiante, il est désormais possible de visualiser cette substance mortelle dans des échantillons de matériaux de construction, de cosmétiques ou encore de produits pour bébés.
« Avant cette découverte, personne ne savait que l’amiante pouvait être visualisé par fluorescence », souligne Kuroda.
Avec des résultats publiés dans le Annales d’hygiène du travail, les méthodes de Kuroda ont été approuvées dans le manuel de surveillance de l’amiante, un guide publié par le ministère japonais de l’environnement. Les sondes qu’il a développées dans cette étude ont été commercialisées et sont actuellement utilisées par plusieurs entreprises pour une surveillance rapide et précise de l’amiante.
En plus de développer la sonde et de valider ses résultats, Kuroda a également travaillé avec un fabricant commercial de microscopes pour créer un microscope à fluorescence adapté à une utilisation in situ. Les microscopes à fluorescence existants étaient des appareils peu maniables qui devaient être utilisés dans un environnement de laboratoire et étaient tout à fait inadaptés au transport autour des sites de démolition poussiéreux.
Conscients du désir de tests plus rapides, Kuroda et ses partenaires industriels ont pu concevoir un microscope robuste et portable pouvant être emporté sur site, rendant ainsi les tests plus rapides et plus précis.
En s’attaquant aux multiples problèmes qui avaient assailli l’arène des tests et du contrôle de l’amiante, Kuroda a révolutionné l’industrie, apportant des tests plus rapides et plus précis aux sites contaminés du monde entier. Au Royaume-Uni, où l’utilisation de l’amiante est interdite depuis la fin des années 1990, il est toujours présent dans de nombreux bâtiments, avec près de 50 % des bâtiments, dont plus de 75 % des écoles touchées.
En termes d’avantages, cela signifie une plus grande sécurité non seulement pour les travailleurs de la construction travaillant sur des sites potentiellement dangereux, mais également pour tous les citoyens (y compris les enfants) vivant et travaillant dans des maisons et des bâtiments pollués. Les avancées de Kuroda dans de meilleurs tests et de meilleurs équipements signifient une plus grande sécurité pour tous.