p As mesmas propriedades que tornam as nanopartículas projetadas atraentes para inúmeras aplicações - pequenas como um vírus, biologicamente e ambientalmente estável, e solúveis em água - também causam preocupação sobre seus impactos de longo prazo na saúde e segurança ambiental (EHS). Uma característica particular, a tendência das nanopartículas se agruparem em solução, é de grande interesse porque o tamanho desses aglomerados pode ser a chave para saber se eles são ou não tóxicos para as células humanas. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia demonstraram pela primeira vez um método para a produção de aglomerados de nanopartículas em uma variedade de tamanhos controlados que são estáveis ​​ao longo do tempo para que seus efeitos nas células possam ser estudados adequadamente. * p Em seus testes, a equipe do NIST fez amostras de ouro, prata, óxido de cério e nanopartículas de poliestireno carregadas positivamente e as suspendeu separadamente em meio de cultura de células, permitindo que a aglomeração ocorra em cada um. Eles pararam a aglomeração adicionando uma proteína, albumina de soro bovino (BSA), às misturas. Quanto mais tempo as nanopartículas se aglutinam, quanto maior o tamanho do cluster resultante. Por exemplo, uma gama de tempos de agrupamento usando nanopartículas de prata de 23 nanômetros produziu uma distribuição de massas entre 43 e 1, 400 nanômetros de diâmetro. Distribuições de tamanho semelhantes para os outros três tipos de nanopartículas foram produzidas usando este método.

p Os pesquisadores aprenderam que usar os mesmos "tempos de congelamento" - os pontos em que o BSA foi adicionado para interromper o processo - produziu distribuições de tamanho consistentes para todos os quatro tipos de nanopartículas. Adicionalmente, todas as dispersões controladas por BSA permaneceram estáveis ​​por 2-3 dias, o que é suficiente para muitos estudos de toxicidade.

p Tendo mostrado com sucesso que eles podem controlar a produção de aglomerados de nanopartículas de diferentes tamanhos, os pesquisadores queriam em seguida provar que suas criações podiam ser postas em prática. Aglomerados de nanopartículas de prata de tamanhos diferentes foram misturados com sangue de cavalo na tentativa de estudar o impacto do tamanho do aglomerado na toxicidade dos glóbulos vermelhos. A presença de hemoglobina, a molécula à base de ferro nos glóbulos vermelhos que transporta oxigênio, diria aos pesquisadores se as células foram lisadas (quebradas) por íons de prata liberados na solução dos aglomerados. Por sua vez, medir a quantidade de hemoglobina em solução para cada tamanho de cluster definiria o nível de toxicidade - possivelmente relacionado ao nível de liberação de íons de prata - para esse tamanho médio específico.

p O que os pesquisadores descobriram foi que a destruição dos glóbulos vermelhos diminuiu com o aumento do tamanho do cluster. Eles levantam a hipótese de que grandes aglomerados de nanopartículas se dissolvem mais lentamente do que os pequenos, e portanto, liberar menos íons de prata na solução.

p No futuro, a equipe do NIST planeja caracterizar ainda mais os diferentes tamanhos de cluster alcançáveis ​​por meio de seu método de produção, e então usar esses clusters para estudar o impacto na citotoxicidade de revestimentos (como polímeros) aplicados às nanopartículas.