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Interacções da Material-Biologia, Um Desafio Enorme para Aplicações de Nanotechnological

Professor Harald F. Krug, Cabeça de Interacções da Material-Biologia do Laboratório, Empa - Ciência de Materiais & Tecnologia, Suíça
Autor Correspondente: Harald.Krug (em) empa.ch

A interacção de materiais sintéticos com sistemas biológicos - por exemplo pilhas, órgãos dos tecidos - é uma edição importante, especialmente para produtos no campos da medicina, do alimento, dos cosméticos e dos outros produtos de consumo.

As possibilidades novas oferecidas pela nanotecnologia, mais provável, para conduzir a um aumento em contacto com sistemas vivos. Os produtos Novos e as aplicações interagirão com o tecido circunvizinho em duas maneiras: Causarão os efeitos desejados por exemplo de aplicações médicas tais como substituições do osso ou válvulas de coração artificial; puderam, contudo, igualmente exercer um indesejável - isto é, negativo - impactam, por exemplo com a ingestão sem intenção ou a inalação dos nanomaterials.

As conseqüências destes “efeitos secundários” devem ser estudadas em detalhe como nós temos que saber segurar nanomaterials em suas aplicações específicas. Para dar respostas em perguntas tais como a estabilidade dos nanomaterials dentro do corpo humano, as possibilidades da exposição durante o uso de “nano-produtos” ou os mecanismos biológicos que podem ser induzidos por nanoparticles ou por nanomaterials ao público geral e às várias partes interessadas envolvidas são uma exigência chave se a comunidade de pesquisa deve introduzir a nanotecnologia em uma maneira responsável.

Em nosso laboratório, nós tentamos dar respostas a estas edições centrando-se sobre três assuntos diferentes:

  • Os mecanismos básicos de respostas celulares aos materiais novos - CellBio@Interfaces
  • O uso de materiais novos para aplicações médicas - MaTisMed
  • Os riscos possíveis com as interacções dos nanoparticles com pilhas humanas e tecidos - Nanointercell

O primeiro assunto compreende a revelação de sistemas celulares e de ferramentas da monitoração para a caracterização de interacções do pilha-material. Nós estudamos assim o comportamento, o estado e a saúde dos milhares ou dos milhões de pilhas em sistemas da cultura. Uma compreensão mais precisa de diferenças minúsculas entre pilhas ou tipos individuais da pilha podia conduzir para melhorar tratamentos para doenças e um projecto mais predizível para sensores baseados em celulas assim como para andaimes da engenharia do tecido.

O segundo assunto é definir e refinar materiais e superfícies materiais de tal maneira que a migração, a proliferação e a diferenciação da pilha podem ser controladas de acordo com a função final um o implante tem que cumprir.

Com esta finalidade, nós tentamos modelar in vivo a situação de tão perto quanto possível que usa linha celular e pilhas preliminares de espécies diferentes, pilhas preferencial humanas. Estes modelos estão sendo usados para investigar como a composição quimica, a estrutura, a liberação de substâncias bioactive e as forças aplicadas na relação do pilha-material influenciam o desempenho celular.

Em terceiro lugar, nós estamos interessados no impacto dos nanomaterials em sistemas vivos, como diversos nanomaterials projetados (ENMs) tais como nanotubes do carbono (CNT), óxidos de metal ou nanoparticles do metal já são produzidos em uma escala industrial e usados em uma variedade enorme de produtos.

Seu impacto potencial na saúde e no ambiente é ainda controverso. Contudo, é ainda desconhecido a que extensão ENMs possa afectar adversamente processos biológicos. Com nossas actividades, a maioria de que são encaixados dentro e coordenados com uma rede de peritos mundial, nós queremos contribuir activamente a uma revelação segura e sustentável da nanotecnologia.

As questões abertas com relação aos nanoparticles e a seus riscos possíveis são muitas. Um dos desafios os mais importantes é a dependência de efeitos biológicos nas propriedades dos nanoparticles na pergunta, especialmente seus tamanho, propriedades de superfície e composição quimica.

Além Disso, os efeitos biológicos podem variar tremenda segundo as rotas diferentes da tomada (pulmão, intestino, pele), ou tecidos e os sistemas do órgão tais como o sistema imunitário, os neurônios, os macrófagos ou o fígado podem exibir reacções completamente diferentes em resposta ao nanomaterial X, Y ou Z.

A complexidade deste campo faz muito difícil centrar-se simultaneamente sobre todas estas perguntas. A única maneira de abordar estas edições é com “uma aproximação integrada”, uma rede internacional dos grupos de investigação e dos institutos que se complementam, os dados de troca e os resultados e, eventualmente, monta as partes separadas do enigma em uma estrutura coerente do conhecimento e da experiência.

Nós, conseqüentemente, somos contratados activamente nos seguintes grupos de perito e nos consórcios internacionais:

Projectos Mais Adicionais:

NanoImpactNet: Rede FP7 (não um projecto de investigação) que vá faz4e-lo

  • Facilite a colaboração entre projectos
  • Comunique resultados às partes interessadas e suas necessidades de volta aos pesquisadores
  • Ajude a executar o Plano de Acção da UE para a Nanotecnologia

NanoMMUNE: Projecto de investigação FP7 que vai faz4e-lo

  • a síntese e a caracterização detalhada de classes representativas de ENs.
  • a monitoração de efeitos perigosos potenciais por in vitro e in vivo sistemas.
  • transcriptomics e lipidomics oxidativo para determinar assinaturas nanotoxic.
  • avaliação de risco de efeitos adversos potenciais do ENs na saúde humana.

DaNa: uma iniciativa Alemão junto com Suíça e Áustria no

  • Aquisição, avaliação e ilustração variada de dados relevantes sociais e resultados dos nanomaterials

Copyright AZoNano.com, Professor Harald F. Krug (Empa)

Date Added: Oct 25, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:36

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