Nanotoxicología y seguridad

Las propiedades fisicoquímicas únicas que hacen que los nanomateriales sean atractivos para diversas aplicaciones también subyacen a su potencial de efectos biológicos adversos. La nanotoxicología investiga cómo estas propiedades —incluyendo tamaño, forma, composición química de la superficie, carga y solubilidad— influyen en las interacciones con los organismos vivos. Una preocupación clave es la capacidad de las nanopartículas para translocarse dentro del cuerpo tras la exposición por inhalación, ingestión o contacto con la piel. Su pequeño tamaño les permite evadir los mecanismos fisiológicos normales de depuración, como la fagocitosis por parte de los macrófagos pulmonares, y acceder a órganos y tejidos sensibles que están protegidos de partículas más grandes.

Una vez dentro del cuerpo, las nanopartículas pueden inducir toxicidad a través de diversos mecanismos. Uno de los más estudiados es la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que provoca estrés oxidativo. La gran superficie de las nanopartículas proporciona una amplia interfaz para reacciones catalíticas que pueden producir radicales libres, los cuales a su vez pueden dañar las células al oxidar proteínas, lípidos y ADN. Otro mecanismo es la inflamación, donde el sistema inmunitario reconoce las nanopartículas como invasores extraños, lo que desencadena una respuesta inflamatoria persistente que puede provocar enfermedades crónicas. Además, algunos nanomateriales, en particular los fibrosos, como ciertos tipos de nanotubos de carbono, se han comparado con el amianto debido a su alta relación de aspecto, lo que genera preocupación por su carcinogenicidad. El campo busca comprender estos mecanismos para establecer relaciones dosis-respuesta, identificar materiales peligrosos y guiar el desarrollo de nanomateriales más seguros y protocolos de manipulación para mitigar los riesgos para los trabajadores, los consumidores y el medio ambiente.