p O medo é um mau conselheiro. Na série de quadrinhos "Asterix, "o chefe gaulês Vitalstatistix pode estar com medo de que o céu caia sobre sua cabeça. No mundo real, Contudo, os riscos devem ser avaliados com uma mente clara. Para garantir que as avaliações de risco não sejam realizadas emocionalmente, mas conduzam a decisões adequadas, os cientistas usam modelos para analisar o potencial de risco de substâncias ou tecnologias. Os pesquisadores da Empa estão atualmente investigando os riscos de uma classe relativamente nova de substâncias feitas de materiais minúsculos:drogas fabricadas com nanomateriais. Já se sabe que os fármacos convencionais podem ser liberados no meio ambiente após serem administrados ou ingeridos. No mundo animal, por exemplo, substâncias semelhantes a hormônios podem levar a ovos de aves de casca fina, distúrbios de fertilidade em peixes e declínio populacional em lontras. p Partículas pequenas, grandes tarefas

p Nanomedicina, por outro lado, já está relatando resultados promissores com novos medicamentos. Com nano-diamantes, os médicos estão superando a barreira hematoencefálica, e com nanopartículas de ouro estão lutando contra o câncer. Nenhuma tarefa parece grande demais para as partículas minúsculas. Pouco se sabe sobre os riscos desse tipo de nanomaterial assim que são lançados no meio ambiente.

p Os pesquisadores da Empa liderados por Bernd Nowack, do laboratório "Technology &Society" em St. Gallen, estão atualmente calculando os riscos desses nanomedicamentos. Entre outras atividades, a equipe está envolvida no projeto internacional de pesquisa e inovação "BIORIMA". O projeto interdisciplinar desenvolve a gestão de risco de nanobiomateriais para o homem e o meio ambiente e é financiado pela "Horizon2020, "Programa de financiamento da investigação e inovação da UE.

p Destino dentro do corpo

p As análises de risco são basicamente uma função do potencial de perigo e da exposição. Em outras palavras, uma substância altamente perigosa a que ninguém é exposto apresenta tão poucos riscos quanto uma substância inofensiva com a qual você entra em contato constante. Para mapear com precisão os riscos de novas substâncias, os pesquisadores primeiro determinam o valor limite, em que uma substância não tem mais efeitos prejudiciais, bem como a quantidade esperada que é lançada no meio ambiente. Esses dados não são fáceis de obter, como o destino da droga no corpo e sua rota para a estação de tratamento de águas residuais e de lá para rios e lagos - e, portanto, para a biosfera - devem primeiro ser determinados.

p Uma vez liberado no meio ambiente, os polímeros são alterados por decomposição biológica ou físico-química em componentes menores. Além de estudos farmacológicos, os pesquisadores usam análises de fluxos de materiais e modelos ambientais matemáticos. "Para a maioria dos nanobiomateriais, não há estimativas confiáveis ​​sobre a quantidade de partículas sendo liberadas, "diz Nowack. Essas lacunas no conhecimento devem ser fechadas por todos os meios.

p Sem problemas com nano-ouro

p Nowack fechou as primeiras lacunas há algum tempo, quando ele e sua equipe avaliaram o risco de nanopartículas de ouro no ambiente. "Atualmente, pode-se presumir que as nanopartículas de ouro não causam problemas quando usadas em aplicações médicas, "diz o pesquisador. Em seu novo estudo, A equipe de Nowack analisou outros nanomateriais médicos. Partículas entre 1 e 100 nanômetros de tamanho são interessantes porque são relativamente fáceis de produzir e podem ser usadas, por exemplo, para imagens médicas, revestimentos antimicrobianos ou liberação de drogas.

p Alguns nanomateriais usados ​​com frequência podem agora ser investigados pela primeira vez com base nos dados disponíveis. Esses incluem, por exemplo, nano-quitosana, um derivado de um polissacarídeo de ocorrência natural, que se encontra na concha de crustáceos e auxilia na cicatrização de feridas. Outras substâncias sob investigação foram poliacrilonitrila, PAN para abreviar, que é usado na terapia antibacteriana, e hidroxiapatita (HAP), um mineral natural que é usado no contexto da liberação de drogas ou na regeneração do tecido ósseo.

p As análises mostraram que a quitosana em sua forma convencional é mais tóxica para os microrganismos aquáticos do que em sua nanoforma. O nanopolímero era, portanto, significativamente menos prejudicial do que as drogas convencionais que são liberadas no meio ambiente, como antibióticos ou analgésicos. O segundo nanopolímero, FRIGIDEIRA, assim como o mineral HAP teve um desempenho ainda melhor. "Essas substâncias são virtualmente não tóxicas na água, "diz Nowack.

p Contudo, a situação é diferente para as nanopartículas de prata, que são usados ​​na medicina por seu efeito antibacteriano. Na biosfera, o nanomaterial inorgânico exerce o mesmo efeito tóxico sobre microrganismos que são importantes para o equilíbrio de um ecossistema.

p Superfície enorme

p "Pode-se supor que o biológico, as propriedades químicas e físicas de muitos nanomateriais podem diferir significativamente das de outras drogas, "diz Nowack. Uma das razões para isso é o número extraordinariamente alto de partículas e sua área de superfície muito maior. É importante notar que atualmente é possível avaliar o risco ambiental de certas substâncias. Para análises de risco completas, Contudo, é necessário primeiro estabelecer a extensão, para o qual a flora e a fauna - e, em última instância, os humanos - entram em contato com esses nanomateriais. A equipe da Empa está atualmente trabalhando nesses dados de exposição para a classe relativamente nova de nanomateriais como parte do projeto "BIORIMA".

p Os dados que obtêm também são usados ​​no processo de desenvolvimento de novos produtos médicos. A pesquisadora da Empa Claudia Som se refere à abordagem "segura desde o projeto":"Desenvolvemos diretrizes para PMEs que permitem que nanobiomateriais de risco sejam classificados no início do processo de desenvolvimento caro, "explica o pesquisador. As análises de risco da Empa, assim, apóiam a inovação sustentável no campo da nanomedicina.