Ocena toksyczności przemysłowej cząstki stałej
Nanomateriały to materiały dysponujące co najmniej jednym wymiarem w skali atomów i cząsteczek. Możemy wśród nich wyróżnić nanocząsteczki (NP), które spełniają ten warunek, jeśli chodzi o wszystkie trzy wymiary. Nanocząsteczki są niezwykle interesujące ze względu na stosunek powierzchni (SA) do objętości. Kula o promieniu 1 m ma stosunek powierzchni do objętości rzędu 3 do 1. Dla kuli o promieniu 1 nm ten stosunek będzie wynosił aż 3 mld do 1. Nieprawdopodobnie duża powierzchnia w porównaniu z objętością w niezwykły sposób wpływa na reaktywność, siłę i własności elektryczne nanocząsteczek. Tak naprawdę, względna powierzchnia może mieć większe znaczenie niż skład samej cząsteczki. Biorąc pod uwagę stale rosnącą liczbę projektów badawczych związanych z nanocząsteczkami i ich zastosowaniem, ocena potencjalnej toksyczności nanocząsteczek i ich ewentualnego wpływu na zdrowie staje się kwestią priorytetową. Europejscy badacze podjęli współpracę w ramach projektu "Interakcja komórkowa i toksykologia nanocząsteczek przemysłowych" (Cellnanotox) w celu zbadania zależności między rozmiarem a chemią powierzchni i wpływem na ograny docelowe. Naocząsteczki przedostają się do ludzkiego organizmu przede wszystkim drogą oddechową lub pokarmową. Dlatego też pod lupą naukowców znalazły się w pierwszej kolejności płuca i jelita. Następne w kolejce, ze względu na detoksyfikację, do której dochodzi po dystrybucji w obrębie systemu krążenia, znalazły się nerki, wątroba oraz system odpornościowy. Naukowcy zastosowali rozwiązania alternatywne dla eksperymentów na zwierzętach, takie jak kultury bakterii i przekroje tkanki. Wyniki testów toksykologicznych różniły się w zależności od zastosowanych systemów komórkowych. Zaobserwowano jedną stałą tendencję – im dłuższy był kontakt z nanocząsteczkami, tym wyższy był poziom toksyczności. Kontakt z nanocząsteczkami skutkował stresem oksydacyjnym, czyli stanem patologicznym wywoływanym przez nadmierną ilość wolnych rodników i reaktywnych form tlenu. Narażenie na kontakt z nanocząsteczkami wywoływało również reakcję zapalną, tj. różnorodność reakcji inicjowanych przez komórki w odpowiedzi na uszkodzenie – ze względu na obecność czynników w rodzaju mikrobów lub wirusów lub ze względu na fizyczny lub chemiczny uraz. Projekt Cellnanotox będzie miał wpływ zarówno na przyszłe zalecenia dotyczące polityki i przepisów, jak również na inżynierów i naukowców, a jego wyniki pomogą w opracowaniu bezpiecznych materiałów.
