Queste nanoparticelle di biossido di titanio, visto attraverso un microscopio elettronico a scansione, sono il tipo di particelle straordinariamente piccole studiate in un programma dell'Oregon State University sulla sicurezza delle nanotecnologie. (Immagine per gentile concessione dell'Oregon State University)
La nanotecnologia sta per emergere nel mondo dei pesticidi e del controllo dei parassiti, e sono necessari una serie di nuovi approcci per comprendere le implicazioni per la salute pubblica, assicurarsi che ciò avvenga in sicurezza, massimizzare i potenziali benefici e prevenire possibili rischi, dicono i ricercatori in un nuovo rapporto.
In uno studio pubblicato oggi su Giornale internazionale di salute sul lavoro e ambientale , scienziati dell'Oregon State University e dell'Unione europea delineano sei questioni normative ed educative che dovrebbero essere prese in considerazione ogni volta che le nanoparticelle verranno utilizzate nei pesticidi.
"Se lo facciamo bene, dovrebbe essere possibile progettare nanoparticelle tenendo in primo piano la sicurezza, in modo che possano aiutare a creare pesticidi che funzionano meglio o sono effettivamente più sicuri, "ha detto Stacey Harper, un assistente professore di nanotossicologia presso l'Oregon State University. Harper è un leader nazionale nella sicurezza e negli impatti ambientali di questa scienza che si occupa di particelle così straordinariamente piccole da poter avere caratteristiche nuove e utili.
"A differenza di altre applicazioni della nanotecnologia, che sono più avanti nello sviluppo, le applicazioni per i pesticidi sono agli inizi, "Ha detto Harper. "Ci sono rischi e molte incertezze, però, quindi dobbiamo capire esattamente cosa sta succedendo, cosa potrebbe fare una particolare nanoparticella, e lavorare per eliminare l'uso di tutto ciò che rappresenta un pericolo".
Un programma lo sta già affrontando all'OSU, come parte dell'Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute.
L'aspetto positivo dell'uso delle nanotecnologie con i pesticidi, i ricercatori dicono, è che potrebbe consentire un migliore controllo e somministrazione dei principi attivi, minor deriva ambientale, formulazioni che raggiungeranno più efficacemente il parassita desiderato, e forse una migliore protezione per i lavoratori agricoli.
"Se potessi usare meno pesticidi e raggiungere lo stesso obiettivo, questo è un concetto che vale la pena perseguire, " ha detto Harper.
Ma i ricercatori devono essere ugualmente realistici sui pericoli, lei disse. I laboratori OSU hanno testato più di 200 nanomateriali, e pochissimi hanno sollevato preoccupazioni tossiche, ma pochi lo hanno fatto. In un'applicazione biomedica, dove le nanoparticelle venivano studiate come un modo migliore per fornire un farmaco contro il cancro, sei su 40 hanno evocato una risposta tossica, la maggior parte dei quali era collegata a una specifica chimica di superficie che gli scienziati ora sanno evitare.
"L'emergere delle nanotecnologie nell'industria dei pesticidi è già iniziato, questo non è solo teorico, " ha detto David Stone, professore assistente presso il Dipartimento di Tossicologia Ambientale e Molecolare dell'OSU. "Ma i pesticidi sono già una delle classi di composti più rigorosamente testate e regolamentate, quindi dovremmo essere in grado di modificare l'infrastruttura esistente".
Una preoccupazione importante, i ricercatori hanno detto, sarà per i produttori di rivelare esattamente quali nanoparticelle sono coinvolte nei loro prodotti e quali sono le loro caratteristiche. Another issue is to ensure that compounds are tested in the same way humans would be exposed in the real world.
"You can't use oral ingestion of a pesticide by a laboratory rat and assume that will tell you what happens when a human inhales the same substance, " Stone said. "Exposure of the respiratory tract to nanoparticles is one of our key concerns, and we have to test compounds that way."
Future regulations also need to acknowledge the additional level of uncertainty that will exist for nano-based pesticides with inadequate data, the scientists said in their report. Tests should be done using the commercial form of the pesticides, a health surveillance program should be initiated, and other public educational programs developed.
Special assessments may also need to be developed for nanoparticle exposure to sensitive populations, such as infants, the elderly, or fetal exposure. And new methodologies may be required to understand nanoparticle effects, which are different from most traditional chemical tests.
"These measures will require a coordinated effort between governmental, industria, academic and public entities to effectively deal with a revolutionary class of novel pesticides, " the researchers concluded in their report.