Valutazione della tossicità del particolato ingegnerizzato
I nanomateriali sono sostanze che presentano almeno una dimensione sulla scala atomica e molecolare. Tra queste, è possibile menzionare le nanoparticelle (NP) che, in realtà, presentano valori estremamente bassi nelle tre dimensioni. Il fattore che rende le NP così interessanti è strettamente collegato al rapporto tra area di superficie (SA) e volume. Una sfera con un raggio di un metro presenta un rapporto SA-volume di 3:1. Per una sfera con un raggio di un nanometro, il rapporto diventa addirittura di tre miliardi a uno. Il fatto di avere una SA molto grande rispetto al volume influisce, in un modo inconsueto, sulla reattività, sulla resistenza e sulle proprietà elettriche. In effetti, la SA relativa potrebbe essere più importante rispetto alla composizione stessa delle particelle. Dato l'enorme sviluppo della ricerca in termini di NP e delle relative applicazioni, è importante valutare i possibili effetti sulla salute e livelli di tossicità. I ricercatori europei hanno avviato il progetto Cellnanotox ("Cellular interaction and toxicology with engineered nanoparticles") allo scopo di studiare il rapporto tra le dimensioni e la chimica delle superfici da un lato e gli effetti sugli organi bersaglio dall'altro. Le NP penetrano nel corpo umano principalmente mediante l'inalazione e la digestione. Di conseguenza, i primi organi analizzati sono stati i polmoni e l'intestino. I siti di interesse secondario, correlati alla disintossicazione successiva alla distribuzione mediante il sistema circolatorio, erano rappresentati dal fegato, dai reni e dal sistema immunitario. Gli scienziati hanno utilizzato alternative alla sperimentazione sugli animali, tra cui le colture di cellule e le fettine di tessuti. I risultati dei test tossicologici variavano in base ai vari sistemi cellulari. Tuttavia, un tema ricorrente consisteva nel fatto che un'esposizione più prolungata determinava una maggiore tossicità. L'esposizione alle NP creava stress ossidativo, una condizione patologica causata da troppi radicali liberi e da specie reattive dell'ossigeno. L'esposizione conduceva inoltre ad una risposta infiammatoria, ovvero una varietà di reazioni innescate dalle cellule in risposta ad una ferita dovuta ad agenti quali microbi e virus o a traumi fisici o chimici. L'iniziativa Cellnanotox dovrebbe influenzare sia le raccomandazioni future concernenti la politica e i regolamenti sia gli ingegneri e gli scienziati impegnati nella progettazione di materiali basata sulla sicurezza.
