Il est possible de visualiser les radioéléments présents dans des cellules, tissus biologiques ou organes contaminés grâce aux techniques d’autoradiographie. Connaitre les avantages et limites de chacune est essentiel pour améliorer l’évaluation des doses de rayonnements reçus par des organismes vivants et, à terme, la surveillance des opérateurs travaillant sur les chantiers de démantèlements. 

Des chercheurs du laboratoire de radiotoxicologie de l’IRCM (CEA - Institut François Jacob), en collaboration avec le College of Otpical Sciences, Université d’Arizona, ont comparé 3 techniques d’autoradiographie. La première consiste à plonger l’échantillon contaminé dans une émulsion d’ions argent qui sont transformés en atomes d’argent métallique par les radiations. La deuxième technique repose sur la mise en contact de l’échantillon avec un film plastique sensible aux radiations. Les traces laissées par les radiations sont amplifiées par une solution chimique, creusant des « trous » sur le film plastique. La troisième technique est digitale. Une caméra est couplée à un compteur à scintillation : excité par les rayonnements ionisants, il émet de la lumière capturée par la caméra.

Les chercheurs ont exploité plusieurs échantillons (cellules macrophages, poumon, muscle, peau) contaminés par différents actinides : plutonium, américium ou un mélange utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires civils (MOX). 

Les trois techniques s’avèrent être complémentaires, avec des performances différentes en matière de résolution, de quantification et de rapidité d’acquisition. Point intéressant, la caméra génère des images en temps réel. Ainsi, elle permet d’obtenir un aperçu rapide de la distribution des contaminants dans un tissu, contrairement aux deux autres techniques qui nécessitent des expositions longues. Cette caractéristique peut s’avérer très utile, par exemple pour analyser une biopsie de peau d’une personne blessée lors d’une opération de démantèlement ou pour cribler rapidement, lors d’un accident nucléaire, de nombreux échantillons biologiques contaminés. 

Le même échantillon de cellules macrophages circulant dans les poumons d’un rat ayant inhalé de l’oxyde de plutonium a été analysé par trois techniques autoradiographiques. Les temps d’exposition de l’échantillon pour révéler la radioactivité sont très différents : 16 heures pour la caméra (panneau du bas), 72 h pour la technique avec le détecteur plastique, une semaine pour celle avec détection par émulsion.  © Lamart et al.