Un microscopio elettronico a scansione che mostra un gruppo di nanoparticelle d'argento rilasciate graffiando un tagliere infuso di nanoargento. Il cluster è di circa 900 nanometri di diametro, o delle dimensioni di un tipico batterio. Credito:NIST
A causa delle loro proprietà antimicrobiche e antimicotiche, nanoparticelle d'argento di dimensioni comprese tra uno e 100 nanometri (miliardesimo di metro), vengono incorporati al di fuori degli Stati Uniti in una varietà di prodotti da cucina noti come materiali a contatto con gli alimenti (FCM). Tra gli FCM infusi con nanoargento ora sul mercato oltreoceano ci sono le spatole, tazze per bambini, contenitori per la conservazione e taglieri. Però, l'uso di questi articoli solleva preoccupazioni che le nanoparticelle in essi contenute migreranno negli alimenti e nell'ambiente, e a sua volta, se ciò comporta rischi per la salute umana.
Per affrontare questi problemi, gli enti governativi di tutto il mondo hanno pubblicato documenti di orientamento, stabilire politiche e regolamenti considerati. Questi sono stati in gran parte basati su ricerche che hanno esaminato il rilascio di nanoargento da nuovi, prodotti di consumo inutilizzati o surrogati di laboratorio, ma non FCM effettivi durante e dopo l'uso. In un nuovo documento, scienziati della Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, il National Institute of Standards and Technology (NIST) e la US Consumer Product Safety Commission (CPSC) descrivono come hanno simulato il movimento del coltello, lavare e graffiare su taglieri contenenti nanoargento per vedere se le pratiche di utilizzo da parte dei consumatori influiscono sul rilascio di nanoparticelle.
Utilizzando un metodo di prova sviluppato al NIST, cinque diversi "scenari d'uso", ciascuno simulante un diverso tipo e livello di usura comunemente riscontrato nell'uso umano, sono stati condotti spostando tre superfici abrasive avanti e indietro su campioni di materiale per taglieri abilitato al nanoargento.
I ricercatori sperano che il loro metodo di test aiuti gli organismi di regolamentazione a identificare se esistono rischi per la sicurezza o la salute dovuti alle nanoparticelle d'argento nei materiali a contatto con gli alimenti, e se così fosse, trovare modi per gestirli in modo appropriato prima che vengano approvati per la vendita negli Stati Uniti.
"Una lama di rasoio progettata su misura ha replicato i tagli di coltello, un pezzo di strofinaccio imitava le normali condizioni di lavaggio dei piatti e una bava di carburo di tungsteno imitava il graffio di utensili di metallo, " ha detto la scienziata fisica del NIST Keana C.K. Scott, uno degli autori del paper pubblicato sulla rivista Additivi alimentari e contaminanti:parte A . "Gli scenari di lavaggio e graffi sono stati eseguiti con uno o due livelli di abrasione; ad esempio, 500 e 5, 000 cicli per la simulazione del graffio."
Dopo l'abrasione corre, i ricercatori del NIST hanno usato del nastro adesivo per vedere se le nanoparticelle d'argento sciolte erano presenti e potevano essere rimosse dai campioni del tagliere consumato. La microscopia elettronica a scansione (SEM) presso il NIST e la spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (un metodo incredibilmente sensibile per rilevare gli ioni metallici) presso la FDA hanno mostrato che frammenti di polimero del tagliere sono stati rilasciati dall'abrasione e che alcuni di questi contenevano argento incorporato. Però, nanoparticelle d'argento libere non sono state trovate sul nastro esaminato al SEM.
Gli scienziati della FDA hanno anche determinato quanto, se del caso, gli ioni d'argento e le nanoparticelle d'argento intatte migrerebbero lontano dai taglieri se esposte all'acqua e all'acido acetico. Hanno scoperto che le concentrazioni di argento ionico e particolato presenti in entrambe le soluzioni erano molto basse. Infatti, non c'era alcuna differenza distinguibile nella migrazione dell'argento osservata dai taglieri nuovi e inutilizzati abilitati al nanoargento rispetto a quelli che sono stati tagliati, lavato o graffiato.
Sulla base delle loro scoperte, i ricercatori del NIST e della FDA hanno suggerito che gli studi futuri dovrebbero esaminare se una combinazione di scenari di utilizzo aumenterebbe la quantità di ioni d'argento o nanoparticelle rilasciate. Per esempio, loro hanno detto, forse lavare il tagliere dopo averlo graffiato avrebbe un impatto diverso.
"Ora che abbiamo dimostrato che il metodo di valutazione della migrazione funziona, può essere usato per aiutare a rispondere a questa e ad altre domande su cosa succede quando le persone usano FCM con nanoparticelle, " ha detto il ricercatore chimico del NIST David Goodwin, un altro autore sulla carta. "A sua volta, tali risultati dovrebbero essere preziosi per gli organismi che devono determinare eventuali rischi per la salute o la sicurezza".