Uma equipe de pesquisa da Skoltech fez uma revisão sistemática de publicações sobre biocompatibilidade in vitro de nanotubos de carbono e identificou os parâmetros de fabricação que poderiam torná-los seguros para os organismos vivos. Os cientistas selecionaram cerca de 200 artigos publicados nos últimos 20 anos e realizaram uma análise estatística das pesquisas relatadas. Descobriu-se que os nanotubos de carbono usados ​​como substratos são seguros para células vivas e, portanto, podem ser usados ​​para eletrônicos vestíveis, implantáveis ​​e têxteis. O artigo com as descobertas da equipe foi publicado na revista RSC Advances .
Os nanotubos de carbono (CNTs) são muito promissores para aplicações biomédicas:engenharia e regeneração de tecidos, entrega direcionada de medicamentos, destruição seletiva de células cancerígenas, bioimagem e muito mais. Isso é possível devido à combinação única de dimensões em nanoescala CNT e suas propriedades mecânicas, ópticas e elétricas excepcionais. Há mais de 20 anos, cientistas conseguiram pela primeira vez conectar nanotubos a neurônios, um dos sistemas biológicos mais sensíveis. Embora seu estudo tenha sido um ponto de partida para novas pesquisas, alguns resultados controversos se seguiram:enquanto alguns estudos revelaram apenas efeitos positivos, outros apontaram para a toxicidade do material.

"Isso levou a um paradoxo:os cientistas realizaram vários experimentos para estudar a toxicidade dos CNTs, mas as doses tóxicas ainda permanecem obscuras, e os relatórios sobre os efeitos biológicos variam muito. os principais parâmetros que influenciam a toxicidade," Skoltech Ph.D. explica a estudante Margarita Chetyrkina.

Em sua revisão, a equipe se concentrou nos artigos que tratam da toxicidade do CNT para células humanas e de outros mamíferos e selecionou 194 publicações para análise posterior. Para organizar os dados publicados, os pesquisadores introduziram parâmetros adicionais para comparação:tipo de célula, teste de toxicidade utilizado, tempo de incubação, tipo de contato entre nanotubos e um sistema vivo e geometria. A equipe usou os dados para realizar uma análise estatística que rendeu várias conclusões importantes.

Descobriu-se que os NTCs colocados em um substrato são seguros para as células:em 90% dos estudos, as células humanas e de mamíferos cultivadas em NTCs sobreviveram e sobreviveram tão bem quanto as do grupo de referência. Isso leva a uma conclusão ousada de que os NTCs podem ser usados ​​com segurança em eletrônicos vestíveis e têxteis e implantes para tecido muscular e nervoso.

Os testes de dispersões de CNT produziram resultados menos ambíguos, revelando contribuições substanciais da dose, tempo de incubação e diferenças nas formulações. No entanto, vários estudos mostraram que, sob certas condições, os CNTs dissolvidos são adequados para entrega de drogas direcionadas, quimioterapia, pesquisa de biossensores e engenharia de tecidos. No entanto, mais pesquisas são necessárias para descobrir como o material interage com os sistemas vivos.

"Esperamos que nossa revisão ajude os pesquisadores a obter uma visão mais profunda sobre a toxicidade e as aplicações biológicas dos nanotubos, bem como planejar seus experimentos, por exemplo, escolher o tipo adequado de nanotubos ou células de carbono ou o teste de citotoxicidade apropriado", disse o pesquisador. autores concluem.

O desenvolvimento de um micromaterial baseado em CNT, ou as chamadas fibras, está entre os projetos de longo alcance perseguidos pelo Laboratório de Nanomateriais de Albert Nasibulin no Centro Skoltech de Ciência e Engenharia Fotônica. A equipe do laboratório já testou essas microfibras condutoras flexíveis usando um dispositivo de pulso para rastrear os batimentos cardíacos. No futuro, a equipe planeja criar eletrodos biocompatíveis e registrar a atividade elétrica de neurônios e células musculares. No entanto, para isso, os pesquisadores tiveram que descobrir se "o diabo é tão preto quanto é pintado", ou seja, lidar com a toxicidade dos nanotubos. Isso é exatamente o que eles tentaram fazer ao criar sua revisão. + Explorar mais

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