p (Phys.org) - Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade de Massachusetts Amherst (UMass) forneceram a primeira evidência de que nanopartículas projetadas são capazes de se acumular dentro das plantas e danificar seu DNA. Em um artigo recente, a equipe liderada pelo químico do NIST Bryant C. Nelson mostrou que, em condições de laboratório, As nanopartículas de óxido cúprico têm a capacidade de entrar em células de raízes de plantas e gerar muitas lesões de base de DNA mutagênicas. p A equipe testou o feito pelo homem, partículas ultrafinas entre 1 e 100 nanômetros de tamanho em uma cultura humana, o rabanete, e duas espécies de coberturas de solo comuns usadas por animais que pastam, azevém perene e anual. Esta pesquisa é parte do trabalho do NIST para ajudar a caracterizar o potencial ambiental, riscos de saúde e segurança (EHS) de nanomateriais, e desenvolver métodos para identificá-los e medi-los.

p O óxido cúprico (também conhecido como óxido de cobre (II) ou CuO) é um composto que tem sido usado por muitos anos como pigmento para colorir vidro e cerâmica, como um polidor para óptica, e como um catalisador na fabricação de rayon. O óxido cúprico também é um forte condutor de corrente elétrica, uma propriedade aprimorada em nível de nanoescala, o que torna a forma de nanopartícula útil para fabricantes de semicondutores.

p Como o óxido cúprico é um agente oxidante - uma substância química reativa que remove elétrons de outros compostos - pode representar um risco. A oxidação causada por óxidos de metal mostrou induzir danos ao DNA em certos organismos. O que Nelson e seus colegas queriam saber era se o nanosizing de óxido cúprico tornava a geração e o acúmulo de lesões de DNA mais ou menos prováveis ​​nas plantas. Se o primeiro, os pesquisadores também queriam descobrir se o nanosizing tinha algum efeito substancial no crescimento e na saúde das plantas.

p Para obter as respostas, os pesquisadores do NIST / UMass primeiro expuseram rabanetes e os dois azevém a nanopartículas de óxido cúprico e partículas de óxido cúprico de tamanho maior (maiores que 100 nanômetros), bem como a íons de cobre simples. Eles então usaram um par de técnicas espectrográficas altamente sensíveis para avaliar a formação e o acúmulo de lesões de base de DNA e para determinar se e quanto cobre foi absorvido pelas plantas.

p Para os rabanetes, duas vezes mais lesões foram induzidas em plantas expostas a nanopartículas do que naquelas expostas às partículas maiores. Adicionalmente, a absorção celular de cobre das nanopartículas foi significativamente maior do que a absorção de cobre das partículas maiores. Os perfis de dano de DNA para os azevém diferiram dos perfis de rabanete, indicando que o dano ao DNA induzido por nanopartículas é dependente da espécie de planta e da concentração de nanopartículas.

p Finalmente, os pesquisadores mostraram que as nanopartículas de óxido cúprico tiveram um efeito significativo no crescimento, atrofiando o desenvolvimento de raízes e brotos em todas as três espécies de plantas testadas. As concentrações de nanopartículas usadas neste estudo foram maiores do que aquelas provavelmente encontradas pelas plantas em um cenário típico de exposição do solo.

p "Para nosso conhecimento, esta é a primeira evidência de que poderia haver um 'efeito baseado em nano' para o óxido cúprico no ambiente onde o tamanho desempenha um papel na geração e acumulação aumentada de numerosas lesões de DNA mutagênico em plantas, "Nelson diz.

p Em seguida, para Nelson e seus colegas, há um estudo semelhante que analisa o impacto das nanopartículas de dióxido de titânio - como as usadas em muitos filtros solares - nas plantas de arroz.