I nanocristalli di cellulosa sono dannosi per la salute umana? La risposta potrebbe dipendere dalla via di esposizione, secondo una revisione della letteratura da parte di uno scienziato della Virginia Tech, ma ci sono stati pochi studi e molte domande rimangono.

Scrivendo sulla rivista Industrial Biotechnology, Maria Romana, professore associato di biomateriali sostenibili presso il College of Natural Resources and Environment, ha evidenziato discrepanze negli studi sulla tossicità dei nanocristalli di cellulosa se inalati o per particolari cellule del corpo. Ha detto che sono necessari ulteriori studi per supportare i risultati della ricerca secondo cui i nanocristalli non sono tossici per la pelle o se ingeriti.

I nanocristalli di cellulosa sono prodotti da materiali rinnovabili, come la pasta di legno. Biocompatibile e biodegradabile, il basso costo, materiale di alto valore è allo studio per l'uso in compositi ad alte prestazioni e film ottici, come agente addensante, e per somministrare medicine in pillole o per iniezione. Ma prima che un materiale possa essere commercializzato, deve essere determinato il suo impatto sull'ambiente e sulla salute umana.

Romano, anche associato al Macromolecules and Interfaces Institute del Virginia Tech, ha esaminato gli studi pubblicati sugli effetti dei nanocristalli di cellulosa sul sistema respiratorio, sistema gastrointestinale, pelle, e cellule.

Nel sistema respiratorio, il corpo può eliminare le particelle dalla gola e dalle aree nasali spostandole verso la bocca. Le particelle vengono rimosse dai polmoni attraverso l'inglobamento e la degradazione o il movimento verso l'alto, a seconda della dimensione delle particelle e della carica superficiale.

I primi studi hanno scoperto che il danno tissutale e l'infiammazione dipendevano dalla dose e dalla forma del campione:polvere secca rispetto alla sospensione in un liquido vettore. Uno studio successivo sugli animali non ha mostrato effetti negativi da particelle inalate, ma Roman ha sottolineato che la dimensione, forma, e la carica superficiale delle particelle era sconosciuta.

La maggior parte degli studi sull'effetto delle nanoparticelle sul tratto gastrointestinale:bocca, esofago, stomaco, e intestino-hanno dimostrato che le particelle passano attraverso e vengono eliminate, Romano segnalato. Però, alcuni studi hanno dimostrato che nano e microparticelle possono penetrare la barriera protettiva dell'intestino e raggiungere il flusso sanguigno.

Roman descrisse le proprietà dei nanocristalli di cellulosa:dimensione, proprietà elettrostatiche, struttura molecolare, e pH, che rendono improbabile la loro penetrazione, ma hanno notato che ci sono stati solo due studi pubblicati sulla tossicità orale specificamente dei nanocristalli di cellulosa.

La maggior parte degli studi sull'esposizione cutanea alle nanoparticelle non ha riportato alcuna permeazione involontaria di nanoparticelle attraverso lo strato esterno della pelle. I tre studi pubblicati sulla tossicità dei nanocristalli di cellulosa in seguito all'esposizione della pelle hanno mostrato che i nanocristalli di cellulosa non causano alcun danno al tessuto cutaneo di sensibilizzazione della pelle.

E se una nanoparticella raggiunge le cellule, come nel cervello? La maggior parte degli studi ha anche dimostrato che i nanocristalli di cellulosa non sono tossici per le cellule, a seconda della dose. L'impatto più grave è stata una perdita del 20% della vitalità delle cellule epatiche nella trota iridea.

Gli studi hanno anche esaminato le cellule umane, come dal cervello, gola, e occhio, e da altri animali. "Le discrepanze nei risultati non sono sorprendenti, " disse Romano, "considerando che tutti gli studi hanno utilizzato diverse linee cellulari, fonti di cellulosa, procedure di preparazione, e metodi di post-elaborazione o preparazione del campione."

È stata anche critica nei confronti di gran parte della ricerca per ignorare le sostanze chimiche che potrebbero essere presenti nei nanocristalli di cellulosa dalla precedente lavorazione.

"Solo con un'attenta caratterizzazione delle particelle e l'esclusione dei fattori di interferenza saremo in grado di sviluppare una comprensione dettagliata dei potenziali effetti negativi sulla salute dei nanocristalli di cellulosa, "concluse Romano.