p Pesquisadores imperiais testaram se as nanopartículas de ouro podem ser tóxicas para as células, descobrir como eles afetam as membranas lipídicas depende de seu tamanho. p Nanopartículas (de até 100 nanômetros de diâmetro) estão cada vez mais sendo fabricadas para uso na medicina, tecnologia, cosméticos e alimentos, mas seus possíveis impactos na saúde humana são desconhecidos.

p A pesquisa, publicado hoje em Nature Communications Chemistry , mostra que pequenas nanopartículas (5-10 nm) são mais capazes de perturbar as membranas, que os pesquisadores dizem que deve ser levado em consideração ao projetar nanopartículas para uso no corpo.

p As nanopartículas vêm em uma ampla variedade de tamanhos, formas e materiais, e os sistemas biológicos são complexos, tornando difícil determinar como eles interagem entre si. Contudo, os pesquisadores sabem que um dos primeiros passos para a toxicidade é quando uma partícula interage com a membrana ao redor da célula.

p As partículas podem se prender à parte externa das membranas, ficar embutido neles, ou ser completamente engolfado e entrar na célula. Cada um desses resultados pode afetar a célula de maneiras diferentes; por exemplo, distorcer a membrana pode afetar suas propriedades elásticas, potencialmente afetando sua capacidade de funcionar.

p Agora, pesquisadores do Imperial College London testaram nanopartículas de ouro com células artificiais, descobrir que como eles interagem depende do tamanho das nanopartículas, com nanopartículas menores (5-10 nm) mais capazes de entrar nas membranas celulares.

p Tamanho importa

p Pesquisadora principal, Dra. Claudia Contini, do Departamento de Química do Imperial, disse:"A expansão da produção de nanopartículas tem gerado preocupações crescentes em relação ao seu impacto na saúde humana e no meio ambiente em geral. A identificação de nanopartículas perigosas para organismos naturais é difícil, dada a grande variedade de nanopartículas, suas diversas propriedades e a complexidade das entidades biológicas.

p “Usando um sistema simplificado, pudemos mostrar que o destino de uma nanopartícula em contato com uma membrana é determinado por seu tamanho. Nanopartículas menores têm uma chance melhor de entrar na membrana em comparação com tamanhos maiores, que deve ser levado em consideração ao prever quais nanopartículas podem ser perigosas. "

p Nanopartículas de ouro estão sendo investigadas para uma série de usos dentro do corpo, incluindo ajuda na detecção de tumor e para distribuição de drogas ou agentes de terapia genética. As nanopartículas são geralmente 'funcionalizadas' - revestidas com moléculas que as ajudam a atingir receptores específicos nas membranas celulares que lhes permitem interagir ou entrar na célula.

p Contudo, não se sabia se a funcionalização era sempre necessária para a interação, ou se as nanopartículas poderiam interagir espontaneamente. A equipe testou diferentes tamanhos de nanopartículas de ouro não funcionalizadas com células artificiais que imitam as propriedades de membranas celulares biológicas. O uso desses simuladores simples de células permitiu que eles se concentrassem nas interações membrana-nanopartícula.

p Projetando nanopartículas futuras

p Eles descobriram que nanopartículas maiores (50-60 nm) às vezes aderiam ao exterior da membrana, mas causou interrupção mínima, nanopartículas de tamanho médio (25-35 nm) aderiram com mais frequência à superfície e causaram alguma distorção, e nanopartículas menores (5-10 nm) distorceram significativamente a membrana, dobrando-o para dentro às vezes com várias nanopartículas empilhadas juntas, causando uma distorção tubular.

p Nanopartículas menores podem, portanto, causar efeitos colaterais tóxicos indesejados no corpo quando não funcionalizadas - um fator que a equipe diz que deve ser levado em consideração ao projetar nanopartículas médicas.

p Os resultados da pesquisa também têm um lado positivo - às vezes é útil se as nanopartículas entrarem nas membranas, por exemplo, ao entregar medicamentos diretamente às células. Nanopartículas de ouro menores podem, portanto, criar melhores sistemas de entrega de drogas se forem mais facilmente atraídas para dentro da célula.