p Em um dos estudos de laboratório mais abrangentes de seu tipo, Cientistas da Rice University rastrearam a absorção e o acúmulo de nanopartículas de pontos quânticos da água às raízes das plantas, folhas de plantas e lagartas comedoras de folhas. p O estudo, um dos primeiros a examinar como as nanopartículas se movem através de cadeias alimentares relevantes para o homem, descobriram que o acúmulo de nanopartículas em plantas e animais variou significativamente dependendo do tipo de revestimento de superfície aplicado às partículas. A pesquisa está disponível online no jornal da American Chemical Society Ciência e Tecnologia Ambiental .

p "Com o uso industrial de nanopartículas em ascensão, há cada vez mais perguntas sobre como eles se movem no ambiente e se podem se acumular em níveis elevados nas plantas e animais que as pessoas comem, "disse a co-autora do estudo, Janet Braam, professor e catedrático do Departamento de Biociências da Rice.

p Braam e colegas estudaram a absorção de pontos quânticos fluorescentes por Arabidopsis thaliana , uma espécie de planta frequentemente estudada que é parente da mostarda, brócolis e couve. Em particular, a equipe observou como vários revestimentos de superfície afetaram como os pontos quânticos se moviam das raízes para as folhas, bem como como as partículas se acumulavam nas folhas. A equipe também estudou como os pontos quânticos se comportavam quando as lagartas eram chamadas de loopers de repolho ( Trichoplusia ni ) alimentado com folhas de plantas contendo pontos quânticos.

p "O impacto da absorção de nanopartículas nas próprias plantas e nos herbívoros que se alimentam delas é uma questão em aberto, "disse o primeiro autor do estudo, Yeonjong Koo, um associado de pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Braam. "Muito pouco trabalho foi feito nesta área, especialmente em plantas terrestres, que são a pedra angular das teias alimentares humanas. "

p Algumas toxinas, como mercúrio e DDT, tendem a se acumular em concentrações mais altas à medida que sobem na cadeia alimentar das plantas aos animais. Não se sabe se as nanopartículas também podem estar sujeitas a este processo, conhecido como biomagnificação.

p Embora existam centenas de tipos de nanopartículas em uso, Koo escolheu estudar os pontos quânticos, bits submicroscópicos de semicondutores que brilham intensamente sob a luz ultravioleta. As partículas fluorescentes - que continham cádmio, selênio, zinco e enxofre - podiam ser facilmente medidos e fotografados nos testes. Além disso, a equipe tratou a superfície dos pontos quânticos com três revestimentos de polímero diferentes - um com carga positiva, um carregado negativamente e um neutro.

p "Em aplicações industriais, nanopartículas são frequentemente revestidas com um polímero para aumentar a solubilidade, melhorar a estabilidade, melhorar as propriedades e por outras razões, "disse o co-autor do estudo Pedro Alvarez, professor e catedrático do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental de Rice. "Esperamos que os revestimentos de superfície desempenhem um papel significativo na possibilidade e como os nanomateriais podem se acumular nas cadeias alimentares."

p Estudos de laboratório anteriores haviam sugerido que os revestimentos neutros poderiam fazer com que as nanopartículas se agregassem e formassem aglomerados tão grandes que não se moveriam facilmente das raízes de uma planta para suas folhas. Os experimentos confirmaram isso. Dos três tipos de partículas, apenas aqueles com revestimentos carregados se moviam prontamente pelas plantas, e apenas as partículas carregadas negativamente evitaram a aglutinação por completo. O estudo também descobriu que o tipo de revestimento afetou a capacidade de biodegradação das plantas, ou quebrar, os pontos quânticos.

p Koo e seus colegas descobriram que as lagartas que se alimentavam de plantas contendo pontos quânticos ganharam menos peso e cresceram mais lentamente do que as lagartas que se alimentaram de folhas não contaminadas. Ao examinar os excrementos da lagarta, os cientistas também foram capazes de estimar se o cádmio, selênio e pontos quânticos intactos podem estar se acumulando nos animais. Novamente, o revestimento desempenhou um papel importante.

p "Nossos testes não foram projetados especificamente para medir a bioacumulação em lagartas, mas os dados que coletamos sugerem que as partículas com revestimentos carregados positivamente podem se acumular nas células e representar um risco de bioacumulação, "Koo disse." Com base em nossas descobertas, mais testes devem ser conduzidos para determinar a extensão desse risco sob um conjunto mais amplo de condições ecológicas. "