Un quadro universale per la sicurezza dei nanomateriali

Ha rivelato che i materiali su nanoscala spesso si comportano diversamente dagli stessi materiali alla rinfusa. Si entra in un’area nuova, quella definita dalla meccanica quantistica, piuttosto che dalla meccanica classica, con nuove proprietà elettriche, ottiche e magnetiche. Tali proprietà innovative, che sono preferibili nei nuovi dispositivi, potrebbero avere effetti indesiderati sui tessuti biologici.

Oltre un decennio di ricerca sui potenziali rischi dei nanomateriali fabbricati (manufactured nanomaterials - MNM) hanno evidenziato la complessità e al tempo stesso la necessità di una standardizzazione della valutazione dei rischi. Un potente consorzio di 28 partner, provenienti da rinomati istituti di nanosicurezza europei e statunitensi, ha avviato il progetto NANOMILE (Engineered nanomaterial mechanisms of interactions with living systems and the environment: a universal framework for safe nanotechnology), finanziato dall’UE, per sviluppare un quadro universale per la sicurezza delle nanotecnologie.

Lo schema di classificazione identificherà se si tratta di impatti biologici o ambientali, e chiarirà le interazioni nanomateriali-biomolecole su tutte le scale, da quella subcellulare a quella ecosistemica. Inoltre, individuerà i meccanismi biochimici specifici di tossicità con particolare attenzione ai percorsi conservati nei diversi organismi. Lo sviluppo di metodi di prova in vitro alternativi e metodologie ad alte prestazioni sosterrà tali attività nonché i test e le classificazioni futuri.

I ricercatori di NANOMILE hanno sviluppato librerie di nanoparticelle che supporteranno la strategia per il raggruppamento e la classificazione dei MNM. Lavorando all’ipotesi che la tossicità è il risultato di una serie di proprietà fisico-chimiche che contribuiscono a un’intensità variabile e importanza relativa, le librerie vengono approntate tenendo conto del sottostante concetto di classificazione.

Un obiettivo principale consiste in una piattaforma di modellizzazione e predittiva ad accesso libero. Durante il primo periodo, il team ha convalidato un modello relazionale dell’attività nanostrutturale quantitativo per prevedere l’assorbimento cellulare delle nanoparticelle nelle cellule cancerogene pancreatiche. Questo è disponibile attraverso la piattaforma Enalos InSilicoNano come strumento di supporto alle decisioni per la progettazione e lo screening delle nanoparticelle.

Gli scienziati si sono anche impegnati a sviluppare metodi di screening ad alte prestazioni per singole cellule e hanno sviluppato la VITROCELL Automated Exposure Station per esporre sistemi di test biologici alle sostanze atmosferiche.

I risultati sono stati ampiamente divulgati attraverso articoli a revisione paritaria, capitoli di libri e presentazioni a conferenze internazionali, e il consorzio ha già identificato alcuni potenziali candidati per la standardizzazione. Il quadro di sicurezza per le nanotecnologie NANOMILE garantirà che i progressi nanotecnologici avvengano tramite progettazioni che hanno la sicurezza come priorità.