Grafene pericoloso per la salute? Uno studio cerca di fare luce sul problema

Grafene pericoloso per la salute? Uno studio cerca di fare luce sul problema

I bordi acuminati e taglienti dei frammenti di grafene possono facilmente danneggiare le cellule degli organismi viventi, compromettendone le funzionalità. Uno studio dimostra il meccanismo di interazione

di Andrea Bai pubblicata il , alle 08:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori della Brown University ha dimostrato come il grafene sia in grado di compromettere le funzionalità cellulari degli organismi viventi illustrando inoltre il meccanismo di interazione alla base del problema. Il grafene, qualora il risultato dello studio trovasse ulteriori riscontri, potrebbe entrare a far parte della categoria dei materiali pericolosi come i "cugini cilindrici", i nanotubi di carbonio.

Agnes Kane, responsabile del Department of Pathology and Laboratory Medicine e coordinatrice della ricerca, spiega: "Il grafene ha molte proprietà uniche, ma la più importante è che viene ricavato dalla grafite, un minerale presente in natura, tramite esfoliazione chimica o meccanica che separa gli strati di carbonio, con la creazione di polveri secche che potrebbero essere inalate. In qualità di patologi abbiamo studiato i nanotubi e altri materiali legati al carbonio, ma questo è il primo nanomateriale bidimensionale di cui abbiamo analizzato la tossicità".

Il gruppo ha preso come punto di partenza alcuni studi di tossicità già condotti sul grafene, che hanno mostrato la capacità di questo materiale di compromettere le funzioni cellulari. Lo scopo dei ricercatori è stato quello di scoprire il meccanismo di interazione tra grafene e cellule, in maniera tale da motivare la tossicità. A questo proposito il gruppo di ricercatori ha fatto affidamento ad una simulazione computazionale e anatomicamente accurata di una cellulla e di un elemento in grafene.

I risultati delle prime simulazioni non hanno mostrato nulla di anomalo, in contrasto con altri esperimenti di tossicità già condotti in precedenza. Il gruppo ha quindi modificato le condizioni della simulazione, in particolare cambiando la forma dei frammenti di grafene simulati: da semplici strutture quadrate ad elementi con bordi netti e punte, molto più simili a quanto si verifica nella realtà. A questo punto le simulazioni hanno mostrato che questi frammento possono penetrare la parete cellulare trascinando all'interno della cellula altri frammenti.

Dopo i risultati ottenuti dalle simulazioni, il gruppo ha condotto ulteriori esperimenti in laboratorio per analizzare la tossicità del grafene su tessuti cellulari ricavati da un polmone umano e dalla pelle, ricavando immagini dettagliati dell'interazione, dimostrando come frammenti di grafene di 10 micron possono danneggiare le cellule.

Lo scopo ultimo del gruppo è quello di approntare uno studio sui nanomateriali tossici ed una successiva metodologia per la loro produzione e gestione, in modo da assicurare un corretto e sicuro impiego per tutto il loro ciclo di vita. "Un grande vantaggio dei nanomateriali è la possibilità di ingegnerizzarli per ottenere proprietà specifiche. L'impiego della modellazione computazionale ci può permettere di modificare questi materiali allo scopo di renderli meno tossici". L'uso del grafene, quand'anche dichiarato materiale pericoloso, non è necessariamente minato alla base: attualmente alcuni materiali pericolosi (piombo, mercurio, cadmio), opportunamente trattati gestiti, vengono impiegati per la produzione dei dispositivi elettronici.

24 Commenti
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djfix1320 Luglio 2013, 09:53 #1
...aggiungo: ogni materiale "rigido" di dimensioni nanoscopiche interagisce con le cellule con la possibilità di comprometterne il funzionamento.

diciamo che a livello macroscopico è affermare che un chiodo può infilasi in un occhio e provocarne il malfunzionamento... mi sembra la scoperta dell'acqua calda.
}DrSlump{20 Luglio 2013, 09:54 #2
Tutti i "nano materiali" sono pericolosi per la salute, perchè la loro peculiarità sta proprio nell dimensioni nanoscopiche. Tale proprietà fa si che questi materiali possano superare molti filtri naturali di cui sono dotati gli organismi viventi come pelle, mucose etc etc. Questi materiali possono penetrare all'interno dell'organismo e sedimentare in vari organi, con effetti indesiderati di vario tipo, non escludendo la morte.
La scoperta sul grafene non è una novità, gli studi sulle nano particelle vanno avanti da anni:
http://www.nanodiagnostics.it/
Cappej20 Luglio 2013, 11:09 #3
Originariamente inviato da: djfix13
...aggiungo: ogni materiale "rigido" di dimensioni nanoscopiche interagisce con le cellule con la possibilità di comprometterne il funzionamento.

diciamo che a livello macroscopico è affermare che un chiodo può infilasi in un occhio e provocarne il malfunzionamento... mi sembra la scoperta dell'acqua calda.


Originariamente inviato da: }DrSlump{
Tutti i "nano materiali" sono pericolosi per la salute, perchè la loro peculiarità sta proprio nell dimensioni nanoscopiche. Tale proprietà fa si che questi materiali possano superare molti filtri naturali di cui sono dotati gli organismi viventi come pelle, mucose etc etc. Questi materiali possono penetrare all'interno dell'organismo e sedimentare in vari organi, con effetti indesiderati di vario tipo, non escludendo la morte.
La scoperta sul grafene non è una novità, gli studi sulle nano particelle vanno avanti da anni:
http://www.nanodiagnostics.it/


infatti... ma avete perso il reale senso di questo articolo... ovvero?
La "NOTIZIA-SETTIMANALE-SUL-GRAFENE"!
mi stavo preoccupando che ancora in questa settimana non se ne fosse parlato. E INVECE VOILà!pure il sabato mattina!
Il potere del Grafene...
A quando i biscotti al grafene impastati da Banderas!?
aldarev20 Luglio 2013, 11:24 #4
Non sarei così categorico sul fatto che sono "certamente pericolosi perchè sono particelle piccole".

Nello studio si parla di particelle di 10 micron che piccole non sono (da 10 micron in su vengono arrestate ed eliminate dalla clearance mucociliare).

Non si sanno ancora molte cose sulla tossicità dell'amianto che si conosce da decenni, mi pare presto per sparare sentenze sul grafene che viene usato in maniera "massiva" da molto meno tempo.
Rubberick20 Luglio 2013, 11:25 #5
A sto giro meglio non metterlo nemmeno in mezzo, se deve essere gestito come ora si fa col silicio con discariche super inquinate dove la gente stacca i pezzi dalle mobo a mano per fonderli e ricavarci roba :\
Raven20 Luglio 2013, 11:37 #6
Originariamente inviato da: Cappej
infatti... ma avete perso il reale senso di questo articolo... ovvero?
La "NOTIZIA-SETTIMANALE-SUL-GRAFENE"!
mi stavo preoccupando che ancora in questa settimana non se ne fosse parlato.


Mi unisco alla soddisfazione per l'immancabile news sul grafene...

Link ad immagine (click per visualizzarla)
Vul20 Luglio 2013, 13:03 #7
10 micron, siamo in una scala di 10 mila volte i nanotubi.

Mi sembra una notizia assai confusa.
dav1deser20 Luglio 2013, 14:37 #8
Originariamente inviato da: aldarev
Non sarei così categorico sul fatto che sono "certamente pericolosi perchè sono particelle piccole".

Nello studio si parla di particelle di 10 micron che piccole non sono (da 10 micron in su vengono arrestate ed eliminate dalla clearance mucociliare).

Non si sanno ancora molte cose sulla tossicità dell'amianto che si conosce da decenni, mi pare presto per sparare sentenze sul grafene che viene usato in maniera "massiva" da molto meno tempo.


Originariamente inviato da: Vul
10 micron, siamo in una scala di 10 mila volte i nanotubi.

Mi sembra una notizia assai confusa.


Il Grafene per definizione ha uno spessore monoatomico, di conseguenza siamo sull'ordine degli 0.3 nanometri, i 10 micron di cui parlano saranno larghezza e profondità, un po' come dire che un coltello è lungo 20cm, indipendentemente da quanto è lungo lo spessore della lama sarà molto inferiore.
MaximilianPs20 Luglio 2013, 14:50 #9
Adesso ci diranno che può essere anche come stupefacente e lo metteranno al bando come per la canapa Indiana...un materiale che fa tutto non è mai piaciuto agli industriali :-P
aldarev20 Luglio 2013, 16:13 #10
Originariamente inviato da: dav1deser
Il Grafene per definizione ha uno spessore monoatomico, di conseguenza siamo sull'ordine degli 0.3 nanometri, i 10 micron di cui parlano saranno larghezza e profondità, un po' come dire che un coltello è lungo 20cm, indipendentemente da quanto è lungo lo spessore della lama sarà molto inferiore.


Mi fido, non sono esperto sul grafene. In ogni caso l'articolo parla esplicitamente di "frammenti di grafene di 10 micron" (cioè quello che hanno studiato da quel che si capsice) e per definizione una particella che abbia quelle dimensioni, in un soggetto sano non-fumatore, dovrebbe venir bloccata prima del raggiungimento degli alveoli (una delle cellule che loro hanno "testato".

Dato che non è specificata quale cellula della pelle hanno simulato (pelle è un po' vago visto i vari strati e tipi cellulari che li compongono ma anche cellula polmonare è un po' vago ) è impossibile dire se il danno possa essere provocato anche al contatto (dubito ma non lo posso escludere).

Io non voglio dire che il loro studio sia sbagliato, assolutamente. Sto solo dicendo che si sa ancora troppo poco per poter esprimere giudizi sufficientemente approfonditi come alcuni stanno tentando di fare (inoltre hanno fatto una simulazione, neanche un esperimento in vitro... la riproduzione in vivo potrebbe poi essere completamente diversa; esistono infatti esperimenti riusciti in vitro ma non in vivo e viceversa, processi dimostrabili solo in vivo ma non in vitro).

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