influenza delle dimensioni sulle caratteristiche di solidi modello da impiegare nello studio della tossicità di nanoparticelle

Nanoparticles are sized between 1 and 100 nanometers and exhibits properties that differ significantly from those observed in fine particles (at micrometer level) or bulk materials. Fine particles of Hematite (α- Fe2O3) and Amorphous Silica (SiO2) are not toxic for human health, but decrease of particle sizes may affects some surface characteristics that could play important roles in nanoparticles reactivity. To determinate if size variation could affects particles surface reactivity and cellular responses ¿model- solid¿ are synthesized in a range between 50 nm and 1000 nm, both of hematite and silica. Surface properties, known to affect biological responses, are studied: surface charge, that could affects particles agglomeration and localization; depletion of endogenous antioxidant molecules like cysteine and generation of free radical like ROS (reactive oxygen species ) by particles that induced DNA and proteins damages and several damages in biological membranes. Both samples did not show an increase of surface reactivity , as well as cellular response, by decreasing particles size

I materiali di dimensioni nanometriche possono presentare proprietà sostanzialmente diverse da quelle possedute dagli stessi materiali con dimensioni maggiori, e costituire una nuova fonte di rischio per la salute. Particelle di dimensioni micrometriche di ematite (α- Fe2O3) e di silice amorfa (SiO2) sono considerate piuttosto innocue. Non si può tuttavia escludere che la diminuzione delle dimensioni delle particelle si accompagni ad una variazione di alcune caratteristiche di superficie e si traduca in un aumento della reattività. Mediante l'utilizzo di solidi modello, cioè solidi preparati in laboratorio in condizioni controllate, sono state studiate alcune delle proprietà di superficie, dei due materiali, che svolgono un ruolo nella risposta biologica con l'obiettivo di capire se la diminuzione delle dimensioni delle particelle possa indurre dei cambiamenti significativi. Sono state studiate proprietà quali la carica superficiale, (potenziale ζ) che può influenzare lo stato di aggregazione delle particelle, la localizzazione, la traslocazione ed i fenomeni di adsorbimento di biomolecole; la capacità di interagire con molecole antiossidanti, che costituiscono importanti meccanismi di difesa cellulari dallo stress ossidativo; la capacità di rilasciare radicali liberi in soluzione, che svolgono un ruolo centrale nella tossicità indotta dal particolato inalabile, danneggiando il DNA, le proteine e i lipidi di membrane, etc.,. I risultati ottenuti sono stati confrontati con i dati relativi ai test cellulari. In nessuno dei due materiali è stato evidenziato un aumento della reattività di superficie con il diminuire delle dimensioni, indicando che non tutte le nanoparticelle inducono effetti tossici più pronunciati di quelli che possono essere indotti dallo stesso materiale di dimensioni maggiori.