Análisis de la nanotoxicología de nanopartículas de aluminio

Análisis de la nanotoxicología de nanopartículas de aluminio


Los compuestos de matriz a base de aluminio, con excelente conformabilidad, inmensa resistencia, buena anticorrosión, baja densidad y buena resistencia al desgaste, son ampliamente utilizados en varios equipos industriales.

Análisis de la nanotoxicología de nanopartículas de aluminio​​​​​​Estudio: una visión de los usos y efectos nocivos del aluminio, los complejos de aluminio y las nanopartículas de aluminio. Crédito de la foto: Philipp Tur/Shutterstock.com

En un artículo reciente de prueba en prensa en Materials Today: Proceedings, los autores discutieron las propiedades y aplicaciones de los compuestos de matriz de aluminio. Destacaron las aplicaciones potenciales de las nanopartículas de aluminio en la terapéutica y llamaron la atención sobre los efectos nocivos causados ​​por el uso cada vez mayor de nanopartículas de aluminio en aplicaciones domésticas y comerciales.

Aplicaciones del aluminio y las nanopartículas

El aluminio es el elemento más abundante en la corteza terrestre y se encuentra en pequeñas concentraciones en los sistemas biológicos. Tiene usos a largo plazo en la construcción, pulido y equipos eléctricos. Aunque el aluminio se usa ampliamente, tiene efectos dañinos en los humanos.

Las nanopartículas que se encuentran en la superficie terrestre son el resultado de la quema de combustibles fósiles o de la intervención humana. Las propiedades fisicoquímicas únicas de las nanopartículas han atraído una atención considerable de los investigadores en nanotecnología. Las nanopartículas han ganado importancia en la electrónica, la cosmética, la construcción, la medicina y la fabricación.

A pesar de los extensos estudios y el desarrollo de nuevos medicamentos, no existe una cura para el cáncer. Por lo tanto, las estrategias de tratamiento efectivas son la necesidad actual en el tratamiento. En este contexto, debido a su especificidad de diana, las nanopartículas se utilizan como transportadores de fármacos en la terapia del cáncer. Además de la terapia contra el cáncer, las nanopartículas se utilizan en varios tratamientos como portadores de fármacos para mejorar el efecto de los fármacos. Además, las nanopartículas se utilizan en el campo de las ciencias ambientales.

Descripción general de las nanopartículas de aluminio

En el presente estudio, los autores revisaron la adición de moscas, grafito, ceniza, lodo rojo, carburo de silicio y materia orgánica a la matriz de aluminio para permitir su compatibilidad en aplicaciones avanzadas. Cada tipo de material soportado en la matriz de aluminio tenía propiedades únicas que mejoraban las propiedades generales de la aleación base.

Los autores también destacaron el papel de las nanopartículas de aluminio en la terapia contra el cáncer, la enfermedad de Alzheimer y el control de la contaminación. Además, los autores sugirieron que mezclar metales tradicionales con compuestos de aluminio mejora su usabilidad y durabilidad.

Aplicación de complejos de aluminio y nanopartículas de aluminio

Los complejos de aluminio tienen aluminio como metal central conectado a otras moléculas o iones a través de enlaces coordinados o dativos. Muchas vacunas contra bacterias, virus y otros antiparasitarios contienen complejos de aluminio.

La nanotecnología, que se está investigando en diversas áreas del clima, la farmacología y la agricultura, ha dado lugar a muchos avances. Las nanopartículas de aluminio son ampliamente utilizadas en electrónica, microelectrónica, industrias voltaicas y campos médicos.

Dióxido de titanio (TiO2) Las nanopartículas se utilizan como agentes de aumento en radioterapia y tomografía computarizada (TC). En la radioterapia, estas nanopartículas se utilizan con radiación ionizante para destruir selectivamente el ADN de las células tumorales, lo que provoca la muerte celular. Además, las nanopartículas de TiO2 ayudan a rastrear la absorción de yodo por parte de las células tumorales en las imágenes de TC. En los estudios con la línea celular CT26, TiO2 Las nanopartículas provocan estrés oxidativo en las células sin necesidad de luz ultravioleta (UV). Además, estas nanopartículas exhiben un mecanismo anticancerígeno al aumentar las especies reactivas de oxígeno en las células.

Las nanopartículas ayudan a mover el agente quelante dentro y fuera del cerebro, permitiendo que el metal sea atrapado y expulsado del tejido cerebral en pacientes con Alzheimer.

Efectos nocivos del aluminio y las nanopartículas

Estudios previos demostraron la participación del aluminio en la etiología de la enfermedad de Alzheimer, ya que se encontró en pequeñas cantidades en placas seniles y ovillos neurofibrilares intraneuronales en el cerebro de un paciente que padecía la enfermedad de Alzheimer. Además, el aluminio afecta la producción y el depósito de proteínas amiloides en el sistema nervioso central (SNC).

La presencia de sales de aluminio en el sistema biológico puede provocar cambios inmunológicos, efectos proinflamatorios, disfunción enzimática, amiloidogénesis, necrosis, etc. Aunque se está estudiando el efecto de la alúmina sobre el alargamiento, el aluminio (Al+3) ion suprime el desarrollo de las raíces. La acumulación de nanopartículas de plata en las plantas provoca cambios en su frecuencia respiratoria y ciclo fotosintético.

La acumulación de nanopartículas en el agua tiene un efecto negativo sobre la vida acuática y provoca alteraciones en el equilibrio ecológico. En los peces, las nanopartículas pueden provocar un desequilibrio entre las sales de potasio y sodio, el estrés oxidativo y la destrucción de tejidos.

Conclusión

En conclusión, los autores demostraron que debido a las propiedades únicas del aluminio, se utiliza en la construcción de varios tipos de equipos científicos y automóviles. Además, el refuerzo del aluminio con nanopartículas mejora sus propiedades mecánicas.

Las nanopartículas se incorporan a productos cotidianos como pinturas, medicamentos y cosméticos, pero su presencia en el medio ambiente provoca alteraciones en el equilibrio ecológico y tiene un impacto negativo en la cadena alimentaria. Debido a su diminuto tamaño, las nanopartículas son más propensas a la agregación dentro del sistema biológico. Por lo tanto, la modificación de la superficie de las nanopartículas puede contribuir a su mejor aplicación terapéutica y otros usos industriales.

referencia

Iqbal, I., Sharma, S. y Pathania, AR. (2022) Una visión de la aplicación y los efectos nocivos del aluminio, los complejos de aluminio y las nanopartículas de aluminio. Materiales Hoy: Procedimientos.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785322030504

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