Uso, exposição e caracterização ômica de perigo potencial em nanomateriais - Ciência e Engenharia de Materiais

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segunda-feira, 20 de março de 2023

Uso, exposição e caracterização ômica de perigo potencial em nanomateriais

 

Resumo: Os nanomateriais oferecem potencial para um impacto tecnológico positivo nas mais diversas indústrias. No entanto, surgem questões relativas à sua segurança da ampla aplicação de nanomateriais. Neste artigo, serão apresentados alguns aspectos para reflexão desse tema.


Os nanomateriais são normalmente definidos como compostos com menos de 100 nm de tamanho com uma ou mais dimensões espaciais. Devido às suas características físico-químicas sustentáveis, como ponto de fusão, molhabilidade, propriedades ópticas e elétricas, condutividade térmica e atividade catalítica, os nanomateriais ganharam popularidade em várias aplicações.


Ao longo do último meio século, a nanotecnologia forneceu a base para aplicações industriais além do imaginável. O uso de nanomateriais artificiais está aumentando a uma taxa exponencial, assim como a conscientização pública sobre a nanosegurança e os perigos que representam para a saúde humana, o meio ambiente e a sociedade. 


A estimativa do mercado global de nanomateriais variou de 4,1 a 14,7 bilhões de dólares em 2015 e espera-se uma taxa de crescimento anual de 22% até 2025. O crescimento da indústria é impulsionado pela demanda de materiais com alta resistência, novos e duráveis que surgem de aplicações, pesquisa e desenvolvimento na área da nanobiotecnologia.


Os nanomateriais são usados em pesquisa e tratamento biomédico, incluindo bioimagem e biossensores, engenharia de tecido ósseo e antifúngicos. Além disso, os nanomateriais têm sido amplamente utilizados na medicina para o tratamento de várias doenças, incluindo doenças pulmonares crônicas, doenças autoimunes e câncer. 


O conhecimento do mecanismo de toxicidade induzida por nanopartículas é extremamente importante. Os nanomateriais representam um perigo potencial para a saúde do ambiente natural devido ao seu uso sem controle de dosagem e o descarte de resíduos.


No aspecto ambiental, o efeito da exposição dos nanomateriais às plantas é muito afetado pelas características de seus materiais, como agregação das partículas, propriedades de superfície e dissolução. Já no corpo humano, as nanopartículas podem entrar por inalação, ingestão ou penetração na pele.


Algumas nanopartículas, como os nanotubos de carbono por exemplo, podem induzir a formação de tumores, semelhante à toxicidade das fibras cancerígenas de amianto. 


Ao contrário dos estudos de toxicidade convencionais (por resultado experimental), os ômicos permitem o estudo de alterações moleculares celulares simultaneamente em modelos animais e celulares. 


Inovações recentes em instrumentação, ferramentas bioinformáticas e tecnologias modernas de triagem são aplicadas para prever e estimar a segurança das aplicações dos nanomateriais. A caracterização ômica demonstra que os efeitos moleculares dos nanomateriais podem variar de acordo com suas propriedades físico-químicas. 


Por exemplo, as nanopartículas usadas para estimular reações bioquímicas específicas em plantas podem desempenhar um papel na promoção do crescimento vegetal e na sobrevivência de plantas em condições abaixo do ideal, mas é difícil avaliar a segurança do consumo dessas plantas.


Concluindo, a toxicidade dos nanomateriais ainda é um campo a ser muito estudado. Para modelar e prever melhor a adaptação a longo prazo de um sistema biológico exposto aos nanomateriais, é essencial realizar estudos sistemáticos e integrativos. Ou seja, o compartilhamento de informações sobre nanotoxicidade é algo fundamental para avançarmos no entendimento do assunto.


Sendo assim, os nanomateriais trazem aplicações extensas e vantajosas devidos às suas propriedades particulares. Porém, devemos ter um certo cuidado ao manusear esses materiais até termos uma visão mais clara sobre seus danos à saúde.



Referência:
MA, N. L.; ZHANG, N.; YONG, W. T. L.; MISBAH, S.; HASHIM, F.; SOON, C. F.; LIM, G. P.; PENG, W.; SONNE, C.. “Use, exposure and omics characterisation of potential hazard in nanomaterials”. Materials Today Advances, Volume 17, 2023, 100341, ISSN 2590-0498, https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2023.100341



Redação: Rafael Andrade Taveira - UNILA

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