Τοξικολογικές επιπτώσεις νανοσωματιδίων χρυσού [και] αργύρου : βιβλιογραφική ανασκόπηση

Abstract

Σε αυτή τη διπλωματική διατριβή, ανασύρθηκαν και μελετήθηκαν έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί για την in vitro και in vivo τοξικότητα των νανοσωματιδίων χρυσού και αργύρου. Κατά την εκτέλεση της διατριβής συλλέχθηκαν, συγκεντρώθηκαν και παρατηρήθηκαν τα αποτελέσματα των προς μελέτη τοξικολογικών ερευνών, με τέτοιο τρόπο ώστε η ολοκλήρωση της συγγραφής, να χρησιμεύσει ως ένας "οδηγός", για τις τρέχουσες έρευνες και τη θεμελίωση και συντέλεση νέων μελλοντικών ερευνών. Κατά τις αναλύσεις, παρατηρήθηκαν οι επιδράσεις των δυο στοιχείων σε διάφορες κυτταρικές γραμμές, σε ζωντανούς οργανισμούς και σε φυτικούς οργανισμούς. Από τα αποτελέσματα, παρατηρήθηκε η σχετική βιοσυμβατότητα των νανοσωματιδίων χρυσού, καθώς στις περισσότερες έρευνες δεν παρουσιάστηκε καμία τοξικότητα. Μεγάλη τοξικότητα, παρατηρήθηκε μόνο κατά τα μεγέθη 1 έως 2 nm, υποδεικνύοντας την εξαρτώμενη από το μέγεθος, τοξικότητα τους. Αντιθέτως, τα νανοσωματίδια αργύρου, παρουσίασαν στο μεγαλύτερο μέρος των ερευνών τοξικές επιδράσεις, ανεξάρτητα από το μέγεθος των νανοσωματιδίων, αλλά εξαρτώμενες από τη δόση και τον χρόνο έκθεσης. Αιτία της τοξικότητας στις περισσότερες περιπτώσεις, αποδείχτηκε η απελευθέρωση και συμβολή των ιόντων αργύρου (Ag+), παράλληλα με την δράση των νανοσωματιδίων αργύρου. Στο μεγαλύτερο μέρος όλων των ερευνών, η τοξικότητα συνοδεύτηκε από την υψηλή αύξηση των επιπέδων αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS), υποδεικνύοντας ότι τα ROS είναι ο κύριος μηχανισμός τοξικότητας των νανοσωματιδίων. Στη συμπεριφορά των νανοσωματιδίων επίσης, παρατηρήθηκε ότι συμβάλει είτε αρνητικά, είτε θετικά, η επιφανειακή τροποποίηση των νανοσωματιδίων, η συγκέντρωση, ο χρόνος έκθεσης, το είδος του οργανισμού που χρησιμοποιείται, καθώς και οι φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Η σοβαρότητα του προβλήματος που αναλύεται σε αυτή τη διατριβή, δεν πρέπει να αμφισβητηθεί, δεδομένου της μεγάλης χρήσης των νανοσωματιδίων χρυσού και αργύρου, σε καταναλωτικά και άλλα βιομηχανικά προϊόντα, πριν αξιολογηθούν πλήρως οι πιθανοί κίνδυνοι που δύναται να προκαλέσουν στο ευρύτερο περιβάλλον και τους οργανισμούς, ως εκ τούτου και στους ανθρώπους.

In this study, a number of studies on the in vitro and in vivo toxicity of gold and silver nanoparticles were studied. Results of toxicological studies were collected and analyzed in order for the study to serve as a "guide" for the current investigation on the occurrence of nanoparticles in organisms and their toxicity effects. During analysis, we collected data on the effects of these two elements on a variety of cells lines, living organisms and plants. Silver nanoparticles showed toxic effects in the majority of investigations, independent of the nanoparticles size, but dependent on dose and exposure time. In most studies, silver nanoparticle toxicity caused by the release and contribution of silver ions (Ag+), along with the action of silver nanoparticles. Many studies indicated that toxicity was accompanied by high growth levels of reactive oxygen species (ROS), suggesting that ROS is the main mechanism of nanoparticle toxicity. In addition, we observed that surface modification, nanoparticle concentration, exposure time, type of organism and the physicochemical properties of nanoparticles may contribute, negative or positively to the behavior of nanoparticles. The importance of the issues addressed in this thesis should be taken into consideration, given the large use of gold and silver nanoparticles in consumer and other industrial products, prior to assessment of the possible risks that may be caused in the environment and living organisms, including humans.