La nanotoxicologie est un sous-domaine de la toxicologie qui s’intéresse à l’étude des effets potentiellement toxiques des particules nanométriques, ou des particules d’un diamètre inférieur à 100 nanomètres – pour une échelle, 1 nanomètre équivaut à 10-6 millimètres. En général, les propriétés toxiques des particules nanométriques découlent du fait que ces particules ont un rapport surface/volume très élevé. Ce rapport surface/volume élevé rend les particules, qui sont souvent assez petites pour pénétrer les membranes cellulaires, très réactives avec de nombreux produits chimiques et tissus différents. Certaines réactions chimiques impliquant des particules nanométriques peuvent avoir des effets délétères dans le corps. Le domaine de la nanotoxicologie s’intéresse à la classification des conditions qui conduisent aux effets toxiques et à la conception de moyens de les prévenir et de les traiter.
L’une des principales préoccupations du domaine de la nanotoxicologie est de déterminer quelles propriétés de particules nanométriques spécifiques conduisent à des effets toxiques. La taille est l’un des principaux facteurs qui affectent la toxicité, car les particules plus petites sont capables de pénétrer dans les tissus et les cellules et sont donc capables d’affecter des zones que les particules plus grosses ne peuvent pas. La forme et la réactivité d’une particule donnée sont également très importantes pour la nanotoxicologie, car ces facteurs déterminent, dans une certaine mesure, l’effet que les particules nanométriques ont sur les tissus environnants. Différentes particules peuvent également avoir divers effets sur différents types de tissus, de sorte que les conditions externes doivent être prises en compte lors de l’analyse de la toxicologie d’une particule donnée.
Un autre domaine d’importance dans le domaine de la nanotoxicologie est le transport de particules nanométriques dans tout le corps. Ces particules sont si petites qu’elles peuvent être absorbées par presque n’importe quelle partie du corps. Une fois qu’ils ont accès au corps, ils ont tendance à ne pas se limiter à la zone immédiate d’absorption. Ils sont suffisamment petits pour passer dans la circulation sanguine et se déplacer vers de nombreux organes différents dans tout le corps, y compris le cerveau et les reins. Élucider la manière dont une particule nanométrique donnée peut entrer et voyager à travers le corps est un objectif vital du domaine de la nanotoxicologie.
Plusieurs processus différents impliquant des particules nanométriques peuvent conduire à des effets potentiellement toxiques. Un petit nombre de ces particules peut, par exemple, ne pas avoir d’effet notable, mais la maladie peut survenir si beaucoup plus s’accumulent au fil du temps. Il s’agit d’un risque important en raison de la facilité avec laquelle de telles petites particules peuvent pénétrer dans le corps. Alternativement, les particules hautement réactives peuvent être capables de causer des dommages aux cellules même sans s’accumuler en grand nombre. Les chercheurs en nanotoxicologie espèrent déterminer précisément comment les particules nanométriques nuisent aux organismes afin de développer une défense efficace contre eux.