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Examinando o Santo Graal da Nanotecnologia: Cofre Forte pelo Projecto

Tinido do Dr. Sally, Conselheiro Superior da Ciência, Instituto Nacional da Ciência da Saúde Ambiental, Institutos de Saúde Nacionais
Autor Correspondente: stinkle@niehs.nih.gov

Os nanomaterials Projetados (ENM) representam uma descoberta significativa no projecto e na revelação materiais. As propriedades do quantum que emergem de sua escala, a arquitetura precisa, e os atributos da engenharia fornecem a oportunidade considerável de resolver problemas em áreas diversas como a medicina, a eletrônica, a energia, a exploração do espaço, a purificação de água, e o armazenamento do alimento. Os artigos Numerosos da pesquisa examinaram a sensibilidade do relacionamento da escala, da estrutura, da composição, e de propriedades emergentes dos nanomaterials a seu comportamento em sistemas biológicos e no ambiente.

Este relacionamento entre o projecto e o comportamento precisos conduziu à proposta que os nanomaterials podem ser projectados para ser Seguros Pelo Projecto (SxD), isto é, projetado maximizar seu benefício na resolução de problemas e no desenvolvimento de produtos ao levantar o risco mínimo à saúde humana e ao ambiente. Quando SxD for um conceito extremamente atractivo, pode ser útil examinar as suposições que são a base d, assim como as conseqüências que puderam ser geradas por ele. O exame procedente é necessariamente selectivo e pretendido ser provocação pensada, nao detalhada.

Em primeiro lugar, SxD pressupor a existência de princípios de projecto crosscutting para ENM em sistemas biológicos. Sugere que, em contraste com o conceito de um relacionamento sensível do projecto-comportamento, aquela lá seja propriedades físicas e químicas de ENM, ou um subconjunto de tais propriedades, que apoiam um comportamento biológico dado em microambiente múltiplos. Dado o número exponencial de combinações de propriedades físicas e químicas possíveis para um ENM, esta suposição parece plausível, embora desafiando para testar em uma escala que seja definitiva.

SxD igualmente sugere que os pesquisadores possam identificar as propriedades físicas e químicas, ou o subconjunto das propriedades, que produzem grupos distintos de efeitos benéficos ou adversos. Biològica, se pôde antecipar que as propriedades de ENM designaram benéfico ou adverso represente dois fins de uma série contínua, com os a maioria do comportamento biológico que ocorre entre os dois pólos. (Por exemplo, considere uma série contínua de positivo à carga de superfície negativa ou do hydrophillicity ao hydrophobicity.)

Adicionalmente, SxD supor que o efeito adverso pode ser projectado para fora com a manipulação de propriedades físicas e químicas quando as propriedades benéficas forem mantidas. Esta linha de pensamento sugere que as alterações a um ENM que a “emenda” um produto para diminuir o risco de um efeito adverso possa ser feita sem significativamente mudar o benefício o ENM confiram em um produto.

Se isto prova verdadeiro, pareceria implicar que há umas soluções originais limitadas do projecto mas umas combinações múltiplas de propriedades físicas e químicas que produzem o mesmo efeito. O desafio de SxD então seria identificar os grupos de propriedades físicas e químicas que produzem o mesmo resultado em microambiente múltiplos, assim como a combinação de propriedades físicas e químicas que produz resultados múltiplos, microambiente-dependentes.

Como uma consideração final, a atenção crescente está sendo dada à análise de ciclo de vida de um ENM, ou às mudanças potenciais em propriedades físicas e químicas como movimento de ENM através do ambiente ou do corpo humano. A pesquisa Recente sugere aquela quando um ENM é expor a um microambiente, uma corona de substâncias ambientais inorgánicas ou as moléculas biológicas formam em torno do ENM; que a composição desta corona é uma função das propriedades da superfície de ENM e do microambiente; e que a resposta biológica ao ENM é uma função das moléculas que compreendem a corona. Esta hipótese fornece o apoio para SxD naquele o número de moléculas que poderiam formar a corona são mais limitadas do que as combinações possíveis de propriedades físicas e químicas, assim como as alterações e os derivados de ENM que poderia ser construído.

SxD é um conceito intrigante com o potencial guiar o projecto e a revelação de produto de ENM para maximizar o benefício e minimizar o risco aos seres humanos e ao seu ambiente. Princípios Largos que relacionam físico e as propriedades químicas ao comportamento poderiam ser determinadas da selecção cuidadosa e do teste de ENM e de microambiente, porém se deve considerar a relação de custos-benefícios que seria a base desta investigação extensiva de princípios de projecto em contraste com talvez menos análise específico do produto cara do risco e do benefício.

Copyright AZoNano.com, Dr. Sally Tilintar (Instituto Nacional da Ciência da Saúde Ambiental, Institutos de Saúde Nacionais)

Date Added: Feb 14, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:48

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