Classificação, Definições, Propriedades, perigos, riscos e Toxicologia de nanopartículas e Nanotech

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Temas Abordados

Fundo

Por que partículas pequenas são uma grande história

Termos incerto

Em desacordo Classificação

Discordância sobre a definição

Quatro Gerações Antecipado

Surpreendente a Física de nanomateriais

Size Matters

Assuntos forma

Risco de perigo, e outros termos de arte

Perigo

Risco

Exposição

Dose

Perguntas sobre Dosimetria

A Toxicologia surpreendente de nanopartículas

Size Matters

Assuntos forma

Matéria pureza

Fique atento

Fundo

Este artigo foi escrito originalmente pelo National Nanotechnology Initiative (NNI) como um guia para repórteres e jornalistas que escrevem sobre a saúde da nanotecnologia e os riscos de segurança. Oferece boa base de conhecimento em relação à compreensão das promessas e perigos da nanotecnologia.

Por que partículas pequenas são uma grande história

Durante décadas, os cientistas têm esperado a partir da teoria que se poderia manipular moléculas individuais, poderiam engenheiro de materiais com propriedades eletrônicas, ópticas, e outras não observadas em massa - e abrir novas fronteiras na eletrônica, medicina e produtos de consumo. Sim como as células utilizam alguns aminoácidos para montar proteínas com uma ampla gama de características e funções, a nanotecnologia pode torná-lo possível projetar e engenheiro de materiais em nível molecular tem propriedades específicas. "Há espaço de sobra no fundo" é uma piada, muitas vezes citado profética do falecido físico do Caltech Richard Feynman A. em 1959.

Meio século depois, a promessa da nanotecnologia está se tornando realidade - não só no laboratório, mas já em alguns produtos de consumo comerciais que vão desde filtros solares para auto-limpeza de janelas. Mais emocionante são as possibilidades de terapias direcionadas, em que um tumor pode ser erradicado sem fazer o resto do corpo doente. Pesquisadores ambientais estão investigando o uso de engenharia de materiais em nanoescala (nanomateriais para o short) para purificar ou dessalinizar a água, para melhorar a eficiência energética, ou para limpar resíduos perigosos. Na verdade, as pessoas estão começando a falar sobre nanomateriais como uma classe totalmente nova de materiais e nanotecnologia como sendo uma revolução, como novo industrial significativo para o século XXI como a primeira revolução industrial foi para o século XIX e de tecnologia da informação revolução foi para o XX.

Mas com uma tecnologia tão nova e revolucionária vem perguntas sobre trabalho, consumo e segurança ambiental e saúde. Se nanomateriais possuem propriedades físicas diferentes de suas contrapartes em massa, eles podem também representam novos riscos para a saúde humana no seu fabrico, utilização e eliminação?

Até agora, ninguém sabe. Os dados atuais sugerem, basicamente, "depende". Mas os pesquisadores tanto no governo e setor privado estão ansiosos para descobrir.

Primeiro, a toxicidade em si pode ser útil. De fato, é muito procurado para certas aplicações, tais como terapias contra o câncer. (Além disso, mantenha em mente que muitas vezes toxicidade depende da dose e administração: mesmo o sal de mesa é tóxico em doses elevadas.)

Segundo, se a toxicidade é conhecida, manuseio e procedimentos de embalagem pode ser concebido para reduzir os riscos de exposição indesejada nos processos de fabricação, como é feito rotineiramente nas indústrias que utilizam materiais perigosos. Segurança no manuseio de procedimentos de nanomateriais pode precisar diferem daqueles usados ​​agora para aumentar de tamanho micrométrico partículas, especialmente importante para os trabalhadores nanofabricação. Questões também foram levantadas sobre a segurança dos nanomateriais em produtos de consumo ou em dispositivos médicos implantáveis ​​ou de plantas e animais no meio ambiente após a sua eliminação.

Em terceiro lugar, os desenvolvedores nanotecnologia estão atendendo uma lição de risco percebido de um high-tech de campo independentes: a resistência dos consumidores que surgiu na introdução de culturas e produtos que utilizam organismos geneticamente modificados (OGM). Em parte, essa resistência surgiu porque as empresas de biotecnologia introduziram produtos OGM sem muita discussão aberta de perguntas e preocupações legítimas do público em geral, com o resultado que o público sentiu que tinha de aceitar riscos para a saúde e meio ambiente, enquanto os benefícios foram limitados ao aumento dos lucros para agronegócio de grande porte. O resultado foi a desconfiança pública generalizada e suspeita. Querendo evitar um destino semelhante (especialmente tendo em conta essa preocupação e pede a regulamentação já foram expressas em alguns setores), os desenvolvedores da nanotecnologia estão buscando o que eles chamam de "desenvolvimento responsável". Especificamente Isso inclui incentivar cedo, a cobertura da imprensa forthright de trabalho na avaliação dos riscos bem como os benefícios de nanomateriais, bem como os regulamentos simples desenvolvido através de processos transparentes.

Este artigo tem três objetivos: traçar princípios essenciais da física e da biologia de nanomateriais (e, para essa matéria, também natural e nanopartículas incidental), para destacar as principais questões e recursos, e - mais importante - para alertar sobre resultados contraditórios e armadilhas da lógica e sugerir perguntas perspicazes para fontes.

Termos incerto

Em desacordo Classificação

De acordo com o National Academies, é feita uma distinção entre três tipos de escala nano-partículas (freqüentemente abreviado na literatura como "NSP"): natural, acidental, e de engenharia. Nanopartículas naturais ocorrem no ambiente (poeira vulcânica, poeira lunar, bactérias magnetotáticas, compostos minerais, etc.) Nanopartículas incidental, por vezes, também chamado de resíduos ou partículas antrópicas, ocorrem como resultado de processos artificiais industrial (diesel, a combustão do carvão, fumos de solda, etc.) Ambos nanopartículas naturais e acidentais podem ter formas irregulares ou regulares. Nanopartículas de engenharia na maioria das vezes têm formas regulares, tais como tubos, esferas, anéis, etc

Nanomateriais podem ser produzidos por moagem ou gravura litográfica de uma grande amostra para se obter partículas nanométricas (uma abordagem muitas vezes chamado de "top-down"), ou através da reunião de subunidades menores através do crescimento de cristal ou síntese química a crescer nanopartículas do tamanho desejado e configuração (uma abordagem muitas vezes chamado de "bottom-up"). Como a técnica de produção específica pode influenciar o risco a saúde humana, pergunte para especificar fontes.

Questões recentes sobre a toxicidade são dirigidos a nanomateriais. No entanto, a literatura sobre nanopartículas naturais e acidentais é útil, porque mais se sabe sobre eles (em parte, por causa da investigação sobre smog fumos, solda, pó de carvão, e aerossóis ultrafinos), e porque a informação sobre o seu comportamento pode ser útil para a compreensão o comportamento de nanopartículas de engenharia.

Ainda de acordo com as Academias Nacionais, materiais em nanoescala-se engenharia ou natural, até agora parecem cair em quatro categorias básicas. O grupo atualmente com o maior número de nanomateriais comerciais é o óxido de metal, como o zinco ou titânio óxidos, que são usados ​​em cerâmica, agentes de polimento químico, revestimentos resistentes a arranhões, cosméticos e protetores solares. Um segundo grupo significativo é nanoargilas, naturalmente placa-como partículas de argila que fortalecem ou endurecer materiais ou torná-los retardadores de chama. Um terceiro grupo são os nanotubos, que são usados ​​em revestimentos para dissipar ou minimizar a eletricidade estática (por exemplo, em linhas de combustível, em bandejas de manipulação de disco rígido, ou em carrocerias de automóveis a ser pintado eletrostaticamente). O último grupo é os pontos quânticos, usado em medicina ou exploratória na auto-montagem de estruturas nanoeletrônica. Mas esteja ciente: não todas as fontes oficiais encontra a mesma categorização útil. Por exemplo, os EUA Agência de Proteção Ambiental divide nanopartículas de engenharia em materiais baseados em carbono (nanotubos, fulerenos), metal-base em materiais (incluindo óxidos de metal e pontos quânticos), dendrímeros (de tamanho nano polímeros construído a partir de unidades ramificadas da química não especificada) , e compósitos (incluindo nanoargilas).

Discordância sobre a definição

A maioria EUA e britânicos especialistas em nanotecnologia define NSPs como partículas menores que 100 nanômetros (nm), ou seja, 0,1 micrômetro ou mícron (mm) em qualquer uma das dimensões. Assim, uma fibra mais fina do que 100 nm seria considerado um NSP, mesmo se fosse vários micrômetros de comprimento. Esta definição, no entanto, não é universal. Em Japão , Partículas entre 50 e 100 nm são classificados como "ultrafinas" e somente aqueles abaixo de 50 nm em uma dimensão são considerados NSPs genuíno. Dito isto, mesmo algumas agências dos EUA também usam o termo "ultrafinas" para descrever as partículas em 100 nm (embora geralmente no contexto de apenas naturais ou acidentais nanopartículas-raramente referindo-se a nanopartículas de engenharia).

Para resolver essa confusão, ISO, IEC, ANSI, ASTM, e outros organismos nacionais e as normas internacionais estão agora discutindo a padronização da terminologia, metrologia, caracterização, e abordagens para a segurança e saúde. Até que tudo que estiver finalizado, pedir fontes para clarificar as definições e pressupostos subjacentes seu trabalho específico. As distinções podem ser cruciais para a física e biologia que está sendo relatado.

O quão pequena é de 100 nm? É cerca de uma centena de milésimo do diâmetro de um cabelo humano (que é 50 a 100 mm). Mais útil, 1 mícron (1,000 nm) é aproximadamente do tamanho de uma bactéria, sobre o limite do que é visível através da maioria dos microscópios de luz. Em contraste, a 100 nm é aproximadamente do tamanho de um vírus, um décimo do tamanho de uma bactéria. NSP, como vírus, são invisíveis até mesmo através da melhor microscópio de luz, porque eles são menores do que comprimentos de onda da luz (que variam de cerca de 700 nm no vermelho a 400 nm no violeta), pois eles podem ser visualizados apenas com alguns de maior resolução instrumento como um microscópio eletrônico de varredura. 1 nm é aproximadamente do tamanho de uma molécula de açúcar simples.

Quatro Gerações Antecipado

Já, os cientistas estão falando em termos de gerações de nanomateriais. Geração de nanoestruturas primeiro é passiva, tais como partículas individuais, revestimentos, etc - tipos de nanomateriais já incorporados em alguns produtos de consumo. Geração de segundo é nanoestruturas que executam uma função ativa, tais como transistores ou sensores, ou que reagem de uma forma adaptativa, muitos estão em desenvolvimento. Terceira geração nanomateriais podem ser tridimensional sistemas que poderiam se auto-montar ou ser usada para direcionar a entrega da droga a partes específicas do corpo, previsto para ser desenvolvido em relação a 2010. Quarta geração, está prevista para ser estruturas moleculares por design.

A experiência de pensamento simples mostra por que as nanopartículas têm uma área de superfície, tais fenomenal por unidade de volume. Um cubo sólido de um material 1 cm de lado, sobre o tamanho de um cubo de açucar tem 6 centímetros quadrados de área de superfície, mais ou menos igual a um lado do meia furar um de goma. Mas se esse volume de 1 centímetro cúbico foram preenchidas com cubos de 1 mm em um lado, que seriam 1.000 milímetros de tamanho cubos (10 x 10 x 10), cada um dos quais tem uma superfície de 6 milímetros quadrados. A superfície total dos 1.000 cubos acrescenta até 60 centímetros quadrados, aproximadamente o mesmo que um lado de dois terços de um 3 x 5 notecard, porque é preciso contar as áreas de superfície de todos os cubos de milímetro, mesmo no interior do volume original. Mas quando esse único centímetro cúbico de volume é preenchido com cubos de 1 nanômetro de um lado, sim, 1.021 deles, cada um com uma área de 6 quadrados nanômetros, sua superfície total chega a 60 milhões de centímetros quadrados ou 6.000 metros quadrados. Em outras palavras, um centímetro cúbico de nanopartículas cúbicos tem uma superfície total de um terceiro novamente maior que um campo de futebol!

AZoNano - O A a Z em linha de Nanotecnologia - diagrama de Superfície

Figura 1. Diagrama de Superfície
[Fonte: Trudy E. Bell; gráficos cortesia de Nicolle Rager Fuller]

Surpreendente a Física de nanomateriais

Size Matters

Em nanoescala, fundamental mecânico, eletrônico, óptico, químico, biológico e outras propriedades podem diferir significativamente das propriedades de micrômetros de tamanho de partículas ou materiais a granel.

Uma razão é área de superfície. Superfície conta, porque a maioria das reações químicas envolvendo sólidos acontecer nas superfícies, onde as ligações químicas são incompletos. A área de superfície de um centímetro cúbico de um material sólido é seis centímetros quadrados sobre-o mesmo que um lado da meia furar um de goma. Mas a área de superfície de um centímetro cúbico de 1 nm-partículas em um pó ultrafino é de 6.000 metros quadrados, literalmente um. Terço maior do que um campo de futebol (Veja a figura 1, acima.)

Assim, as coleções dos PTS com suas áreas enorme superfície pode ser excepcionalmente reativa (a menos que um revestimento é aplicado), porque mais de um terço de suas ligações químicas estão em suas superfícies. Por exemplo, as nanopartículas de prata foram encontrados para ser um eficaz bactericida empresas-inspirando várias projeto reutilizável de purificação de água usando filtros de fibras de prata em nanoescala.

Em que tamanho faça propriedades de um material começar a mudar? É uma transformação gradual como um produto de grande a pequeno, ou existe um limite abaixo do qual as propriedades de forma abrupta mudança? Tanto pode ser verdade, na verdade. Quantum tamanho efeitos começam a alterar significativamente as propriedades dos materiais (tais como cor de transparência, de condutividade, fluorescência elétrico, permeabilidade magnética, e outras características) sempre que eles dominam os efeitos térmicos, o que para muitos materiais é de cerca de 100 nm. Para propriedades eletrônicas, quantum de tamanho efeitos aumentam inversamente com tamanho de partícula diminuindo. No entanto, para alguns materiais, outras propriedades distintas tornam-se pronunciado em tamanhos particular - por exemplo, nanopartículas de ouro têm aumentado muito propriedades catalíticas em 3 nm. Caracterizando efeitos materiais em tamanhos diferentes é uma área importante de pesquisa básica.

AZoNano - O A a Z da nanotecnologia Online - Estruturas de Diamante, Grafite e Buckminsterfullerene

Figura 2. Estruturas de Diamante, Grafite e Buckminsterfullerene

De carbono e alguns outros elementos (incluindo enxofre, estanho e oxigênio) são encontrados em várias formas estruturais, alótropos chamado, que têm propriedades muito diferentes. Por exemplo, em forma cristalina, pura de carbono é encontrado como grafite (muito macia), diamante (muito difícil), e vários tamanhos de buckminsterfullerenes (dependendo do número de átomos de carbono).

Assuntos forma

Nanomateriais com a composição química idêntica pode ter uma variedade de formas (incluindo esferas, tubos, fibras, anéis e aviões). Além disso, cada uma dessas formas podem ter diferentes propriedades físicas, porque o padrão de ligações moleculares diferem, embora sejam compostos dos mesmos átomos.

Por exemplo, até 1985, acreditava-se que o carbono puro veio em apenas duas formas cristalinas: grafite (cuja hexagonal lattice de cristal está em um plano bi-dimensional) ou diamante (cujos cristais cúbicos rede se estende em todas as três dimensões). Naquele ano, gaiolas ocas de 60 átomos de carbono em forma de bola de futebol foram os primeiros realizados no laboratório (e também de forma independente descobertos em estrelas distantes e em subprodutos da combustão) - uma nova forma cristalina do carbono tão significativa que foi reconhecido pelo Prêmio Nobel de Química em 1996. A nova forma, bastante estável, foi nomeado um fulereno buckyball ou após o arquiteto Richard Buckminster Fuller, inventor da cúpula geodésica da mesma forma. Desde então, fulerenos estável de 70, 74 e 82 átomos de carbono também foram sintetizados. (Veja a Figura 2, acima)

Da mesma forma, dióxido de titânio (TiO 2) foi sintetizada em NSPs de pelo menos duas diferentes formas e estruturas cristalinas, cada um dos quais podem ter efeitos tóxicos diferentes. Embora o dióxido de titânio é normalmente branco opaco - na verdade, é usado para fazer tintas brancas - como nanopartículas de engenharia, sua mudança qualidades ópticas, permitindo que ele se torne transparente. Ainda assim, ele efetivamente bloqueia a luz ultravioleta, uma combinação de propriedades atraentes para os fabricantes de cosméticos e protetores solares.

Importa outras propriedades. Outras propriedades do material que pode ser mais importante do que apenas o tamanho incluem estrutura de carga, de cristal, revestimentos de superfície, a contaminação residual dependendo do método de síntese, ea tendência de nanopartículas individuais para agregar em pedaços maiores.

Risco de perigo, e outros termos de arte

Se as propriedades físicas dos PTS são tão diferentes de materiais a granel, o que poderia ser as implicações para a toxicologia e os riscos de exposição humana? Primeiramente, algumas definições essenciais:

·          Perigo

·          Risco

·          Exposição

·          Dose

Várias palavras todos os dias têm significados específicos nas áreas de análise de risco, toxicologia ou segurança e saúde ocupacional.

Perigo

"Perigo" é o potencial de causar danos, é uma propriedade intrínseca de um material. Ácido sulfúrico, por exemplo, é um material perigoso em virtude da sua composição química. Nada pode mudar isso, curta de alterar sua química para se tornar outra coisa.

Risco

"Risco" é a probabilidade de ocorrerem danos, é uma combinação de um perigo com a probabilidade de exposição e da magnitude e freqüência das doses. Riscos, ao contrário de perigos, podem ser gerenciados e minimizados: um material perigoso poses de baixo risco, se as chances de exposição e da magnitude e freqüência da dose que podem ser recebidos através dessa exposição são baixos. Deixando um copo de papel sem rótulo de ácido sulfúrico concentrado em um balcão da cozinha poses de alto risco, porque a chance de exposição ea dose potenciais são altos, mas o mesmo ácido, se devidamente rotulados e trancados em um laboratório de química para a qual só têm acesso pessoal treinado, apresenta um risco mínimo.

Exposição

"A exposição" é uma combinação da concentração de uma substância em um meio multiplicado pela duração do contato. Por exemplo, ácido sulfúrico diluído que espirra e é rapidamente lavado é uma dose de baixa exposição que só pode avermelhar a pele, o ácido sulfúrico concentrado permitido sentar-se na pele é uma dose de alta exposição que provavelmente irá causar queimaduras graves.

Dose

"Dose" é a quantidade de uma substância que entra em um sistema biológico e pode ser medido como dose sistêmica, a quantidade total ocupada pelo sistema biológico, ou como a quantidade em um órgão específico (pele, fígado, pulmão, etc) . E aqui estão mais perguntas sem resposta.

Perguntas sobre Dosimetria

Até agora, a exposição à poeira e doses tóxicas foram medidos em termos de massa por unidade de volume, comumente miligramas por metro cúbico. No entanto, mesmo em concentrações muito baixas dos PTS - seja natural, acidental, ou engenharia - no ar representam um número fenomenal de partículas, como é sabido a partir de medições de poluentes ultrafinas. Expor ratos de laboratório a 100 nm partículas de dióxido de titânio evocou a mesma quantidade de inflamação pulmonar como massa 10 vezes maior de maiores (1-2,5 mM) partículas. Na verdade, pelo menos em alguns casos, a quantidade de inflamação parece ser melhor correlacionados com a área de superfície de partículas dos PTS administrada do que a sua massa. Assim, alguns toxicologistas estão agora se perguntando se área de superfície seria a melhor medida de dose para NSPs de massa. Até os pesquisadores sabem que mais conta, muitos pesquisadores estão começando a especificar em seus papéis.

A Toxicologia surpreendente de nanopartículas

Size Matters

Tamanho pode ter outra conseqüência importante biológica: onde nanopartículas acabar no corpo.

Um complexo de fatores físicos, tais como a aerodinâmica, a gravidade, ea massa faz com que o maior partículas de poeira inalável para depositar principalmente no nariz e garganta. Quaisquer efeitos tóxicos ocorrem naquele local (por exemplo, câncer nasal, devido ao pó de madeira). Partículas menores são depositados em vias aéreas superiores e são expulsos pelo "escada rolante mucosociliary;" os cílios fingerlike eo revestimento mucoso da traquéia e dos brônquios, que juntos mover partículas para dentro da garganta e nariz, onde são tossiu, espirrou, soprado fora, ou por ingestão. Quaisquer efeitos tóxicos geralmente resultam da absorção através do intestino (envenenamento por chumbo, por exemplo).

As partículas mais pequenas próxima penetrar mais profundamente na região alveolar (onde o oxigênio eo dióxido de carbono são trocados dentro e fora do sangue) e geralmente são apagados quando macrófagos alveolares (células especiais scavenger monocítica nos pulmões) engolir as partículas e levá-los embora. Mas se uma alta concentração de PTS é inalado, o grande número de partículas - especialmente se eles não aglomerado - pode sobrecarregar os mecanismos de compensação, e podem penetrar em diferentes partes do trato respiratório. Efeitos tóxicos são geralmente devido a morte dos macrófagos, o que provoca uma inflamação crônica que danifica o tecido pulmonar (asbestose e silicose são exemplos).

Em tamanhos inferiores a 100 nanômetros, partículas inaladas começa a se comportar mais como moléculas de gás e pode ser depositado em qualquer lugar do trato respiratório por difusão. Como gases, NSPs-se natural, acidental, ou engenharia, simplesmente por causa de seu tamanho "nanoscopic", pode passar através dos pulmões para a corrente sanguínea e ser absorvida pelas células, em poucas horas chegar a sites potencialmente sensíveis, tais como a medula óssea, fígado , rins, baço e coração.

Como partículas tornam-se pequeno comparado ao tamanho de um celular, eles podem começar a interagir com a maquinaria molecular da célula. Bulbo olfativo do sistema nervoso central (onde moléculas aromáticas são detectados) parece ser capaz de absorver NSPs menores que 10 nm a partir da cavidade nasal - que pode, então, viajar ao longo de axônios e dendritos de atravessar a barreira hemato-encefálica.

A inalação não é a única via para o corpo. Quando ingerido, NSPs pode acabar no fígado, o baço e os rins. Quando tocado, NSPs na faixa de 50 nm e menores tendem a penetrar na pele mais facilmente do que as partículas maiores (embora outros aspectos, tais como revestimentos de superfície de carga e das partículas também são importantes), algumas vezes, sendo retomada pelo sistema linfático e localizar nos gânglios linfáticos. (Veja a Figura 3, abaixo.)

Da mesma forma, a escada rolante mucosociliary também não é a única maneira de sair do corpo. Há evidências que sugerem que as nanopartículas poderiam ser excretada pela urina. No entanto, vias de excreção para as nanopartículas (urina, fezes, suor) são susceptíveis de variar de acordo com rota de exposição, tamanho, carga, revestimento de superfície, composição química, e muitos outros fatores.

Para a exposição incidental, todos os captação esta dos PTS em órgãos internos possam ser de interesse. Mas, para exposição terapêutica, é emocionante, pois sugere que nanomateriais podem ser usados ​​para terapias-alvo para órgãos específicos, mesmo aqueles normalmente muito difícil de alcançar (como o cérebro).

Até agora, os resultados de diferentes pesquisadores são mais sugestivas do que definitiva. Mais pesquisas precisam ser feitas sobre os métodos de administração, os meios de captação, e sobre os mecanismos do corpo de apuramento. Além disso, quando partículas de tamanho nanométrico são gerados em processos de combustão mais, colidem com outras partículas, são mantidos juntos pela forte tensão superficial, e aglomerado em partículas maiores. A distribuição de tamanhos de partículas vai depender da densidade de partículas nanométricas no ponto de geração. Uma das prioridades iniciais de pesquisa em saúde nanotecnologia é obter uma melhor compreensão dos tamanhos de partículas que possam estar associados com a produção de nanopartículas de engenharia.

Ainda assim, o tamanho não é a única coisa que importa para a toxicidade potencial.

AZoNano - O A a Z em linha de Nanotecnologia - Biokinetics de partículas em nanoescala

Figura 3. Biokinetics de partículas em nanoescala

Partículas em nanoescala pode acabar em diferentes partes do corpo, dependendo do tamanho e outras características, bem como rotas de entrada. Embora muitos absorção e translocação rotas foram demonstradas, outros ainda são hipotéticos e precisam ser investigados. Taxas de translocação são desconhecidos, assim como a acumulação e retenção em sites de destino crítica e seus mecanismos subjacentes. Estes, bem como potenciais efeitos adversos, em grande parte dependem de características físico-químicas da superfície e núcleo dos PTS. Ambas as mudanças qualitativas e quantitativas na NSP biocinética em um organismo doente ou comprometida também precisam ser considerados.

Assuntos forma

Nanopartículas, embora as formas dos PTS também dar-lhes propriedades únicas, sob a Toxic Substances Control Act (TCSA) engenharia não podem ser vistas como novos compostos, a menos que eles têm uma composição única. Por exemplo, TiO 2 nanopartículas são tratados da mesma forma no que diz respeito à regulação como TiO 2 granel, embora as duas formas têm propriedades diferentes.

Alguns estudos mostram que os materiais com a mesma composição, mas de formas diferentes, bem como os tamanhos têm toxicidades diferentes - além disso, não com uma relação linear como se poderia esperar. Por exemplo, um estudo mostrou que as nanopartículas de 50-130 nm através de quartzo cristalino de sílica (substância conhecida por ser tóxica) foram menos tóxicos do que 1,6 mícrons partículas -, mas que 10 nm, as partículas eram na verdade mais tóxicos. Mas via de entrada no corpo, bem como também afetam a dose de toxicidade.

Matéria pureza

De carbono em massa em componentes macroscópicos é medicamente útil, pois não é venenosa ou rejeitado pelo organismo. No entanto, alguns pesquisadores têm observado a partir de experimentos que os nanotubos de carbono (especialmente single-walled ou nanotubos de carbono multi-paredes) parecem ser mais tóxicos do que outras formas de carbono. Outros têm debatido essa afirmação, porque os nanotubos usados ​​tinha traços de impureza de ferro ou solventes. De fato, alguns estudos sugerem que outras formas de carbono em nanoescala, tais como fulerenos C60 pode evitar toxicidade por serem antioxidantes.

Possivelmente em jogo aqui, ou em debates semelhantes sobre outros nanomateriais, pode ser a pureza da nanomateriais. Nesta fase, as pessoas não têm controle de absolutamente repetitivos em processos de fabrico, a produção de nanotecnologia já está mais ou menos onde a produção de índio e gálio arsenieto de fosfeto lasers (InGaAsP) semicondutores foram no início e meados dos anos 1980 - rendimento relativamente baixo de produção confiável. Assim, os produtos buckyball de um fornecedor não são necessariamente idênticas às de outro, de modo a toxicidade pode ser diferente. Pergunte fontes de perguntas cuidado com o tamanho das partículas, sua fabricação, métodos experimentais, sejam eles caracterizados os próprios materiais no momento em que realizaram o experimento ou simplesmente acreditavam as declarações feitas pelo fornecedor, e da comparação de seus resultados com outros estudos.

Fique atento

Com mais pesquisas em andamento, há mais publicações e novos relatórios sobre nanotoxicology. Até mais é certo, o Instituto Nacional para a Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) anunciou necessidades de investigação e orientações provisórias para proteger os trabalhadores nas indústrias de nanotecnologia em Abordagens seu relatório ao Nanotecnologia segurança.

Autor principal: Trudy E. Bell

Fonte: National Nanotechnology Initiative (NNI)

Para mais informações sobre essa fonte, visite National Nanotechnology Initiative (NNI)

Date Added: Aug 16, 2006

Last Update: 3. October 2011 19:38

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