Usando particelle che sono 1/100, 000 la larghezza di un capello umano per fornire farmaci alle cellule o aiutare le piante a combattere i parassiti può sembrare qualcosa di un film di fantascienza, ma questi scenari potrebbero essere un evento comune nel prossimo futuro.
Nanotubi di carbonio, molecole di carbonio di forma cilindrica con un diametro di circa 1 nanometro, hanno molte potenziali applicazioni in una varietà di campi, come l'ingegneria biomedica e la chimica medica. proteine, acidi nucleici, e i farmaci possono essere attaccati a questi nanotubi e consegnati a cellule e organi. I nanotubi di carbonio possono essere utilizzati per riconoscere e combattere virus e altri agenti patogeni. Però, i risultati degli studi sugli animali hanno anche sollevato preoccupazioni sulla potenziale tossicità delle nanoparticelle.
Recenti ricerche di un team di ricercatori cinesi, guidato dal dottor Nan Yao, esplorato gli effetti delle nanoparticelle sulle cellule vegetali. I risultati del Dr. Yao e dei suoi colleghi sono pubblicati nel numero di ottobre del Giornale americano di botanica .
Il dottor Yao e il suo team di ricercatori hanno isolato cellule dal riso e dalla specie vegetale modello Arabidopsis. I ricercatori hanno trattato queste cellule con nanotubi di carbonio, e poi ha valutato le cellule per la vitalità, danni al DNA, e la presenza di specie reattive dell'ossigeno.
I ricercatori hanno riscontrato un aumento dei livelli di perossido di idrogeno delle specie reattive dell'ossigeno. Le specie reattive dell'ossigeno causano stress ossidativo alle cellule, e questo stress può provocare la morte cellulare programmata. Il dottor Yao e i suoi colleghi hanno scoperto che l'effetto dei nanotubi di carbonio sulle cellule dipendeva dal dosaggio:maggiore è la dose, maggiore è la probabilità di morte cellulare. In contrasto, le cellule esposte a particelle di carbonio che non erano nanotubi non hanno subito effetti negativi, dimostrando che la dimensione dei nanotubi è un fattore della loro tossicità.
"La nanotecnologia ha una vasta gamma di potenziali applicazioni nel settore agricolo, però, l'impatto delle nanoparticelle è stato raramente studiato nelle piante, "Il dottor Yao ha detto. "Abbiamo scoperto che i nanomateriali potrebbero indurre la morte cellulare programmata nelle cellule vegetali".
Nonostante le osservazioni degli scienziati che i nanotubi di carbonio hanno effetti tossici sulle cellule vegetali, l'uso delle nanotecnologie nel settore agricolo ha ancora grandi promesse. Gli scienziati hanno osservato la morte cellulare programmata solo come risposta temporanea dopo l'iniezione dei nanotubi e non hanno osservato ulteriori cambiamenti un giorno e mezzo dopo i trattamenti con i nanotubi. Anche, i ricercatori non hanno osservato la morte a livello tissutale, il che indica che l'iniezione di nanotubi di carbonio nelle cellule ha causato solo danni limitati.
"L'attuale studio ha dimostrato che alcune nanoparticelle di carbonio non sono sicure al 100% e hanno effetti collaterali sulle piante, suggerendo che è necessario valutare i potenziali rischi di nanotossicità sulle piante, " ha dichiarato il dottor Yao. In futuro, Il dottor Yao e colleghi sono interessati a indagare se anche altri tipi di nanoparticelle possono avere effetti tossici sulle cellule vegetali. "Vorremmo creare un modello tossicologico predittivo per tracciare le nanoparticelle".
Solo dopo aver esaminato in modo critico i rischi delle nanoparticelle, gli scienziati possono trarre vantaggio dagli enormi vantaggi potenziali di questa nuova tecnologia.
