(Phys.org) —Le nanoparticelle sono utilizzate in tutti i tipi di applicazioni:elettronica, medicinale, cosmetici, anche risanamento ambientale. più di 2, 800 applicazioni disponibili in commercio sono ora basate su nanoparticelle, ed entro il 2017, il giacimento dovrebbe portare quasi 50 miliardi di dollari in tutto il mondo.

Ma questo afflusso di nanotecnologie non è privo di rischi, affermano i ricercatori della Missouri University of Science and Technology.

"C'è un urgente bisogno di studiare il potenziale impatto delle nanoparticelle sulla salute e sull'ambiente, "dice Yue-Wern Huang, professore di scienze biologiche presso Missouri S&T.

Huang ei suoi colleghi hanno studiato sistematicamente gli effetti delle nanoparticelle di ossido di metallo di transizione sulle cellule polmonari umane. Queste nanoparticelle sono ampiamente utilizzate nei dispositivi ottici e di registrazione, sistemi di purificazione dell'acqua, cosmetici e prodotti per la cura della pelle, e somministrazione mirata di farmaci, tra le altre applicazioni.

"Nella loro tipica forma di polvere grossolana, la tossicità di queste sostanze non è drammatica, " dice Huang. "Ma come nanoparticelle con diametri di soli 16-80 nanometri, la situazione cambia notevolmente".

I ricercatori hanno esposto cellule polmonari umane sane e cancerose a nanoparticelle composte da titanio, cromo, manganese, ferro da stiro, nichel, composti di rame e zinco:ossidi di metalli di transizione che si trovano sulla quarta riga della tavola periodica. I ricercatori hanno scoperto che la tossicità delle nanoparticelle per le cellule, o citotossicità, aumentavano man mano che si spostavano a destra sulla tavola periodica.

"Circa l'80% delle cellule è morto in presenza di nanoparticelle di ossido di rame e ossido di zinco, " dice Huang. "Queste nanoparticelle sono penetrate nelle cellule e hanno distrutto le loro membrane. Gli effetti tossici sono legati alla carica elettrica superficiale delle nanoparticelle e ai siti di attracco disponibili".

Huang afferma che alcune nanoparticelle hanno rilasciato ioni metallici, chiamati dissoluzione ionica, che hanno anche svolto un ruolo significativo nella morte cellulare.

Huang sta ora lavorando a una nuova ricerca che potrebbe aiutare a ridurre la tossicità delle nanoparticelle e far luce su come le nanoparticelle interagiscono con le cellule.

"Stiamo rivestendo nanoparticelle di ossido di zinco tossiche con nanoparticelle non tossiche per vedere se la tossicità dell'ossido di zinco può essere ridotta, " Huang dice. "Speriamo che questo possa mitigare la tossicità senza compromettere le applicazioni previste dell'ossido di zinco. Stiamo anche studiando se le nanoparticelle inibiscono la divisione cellulare e influenzano il ciclo cellulare".