17.06.2022 - Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

El polvo de grafeno no es perjudicial, según un estudio

Análisis de los riesgos para la salud asociados a las partículas que contienen grafeno

Las partículas de grafeno liberadas de los compuestos poliméricos tras la abrasión tienen efectos insignificantes para la salud. Bajo la dirección de Empa, un equipo internacional de investigación del proyecto Graphene Flagship realizó un estudio sobre los riesgos para la salud de las nanopartículas que contienen grafeno y publicó recientemente los resultados en Journal of Hazardous Materials.

Los materiales relacionados con el grafeno (GRM) se utilizan a menudo para reforzar los polímeros. En pequeñas concentraciones de hasta un cinco por ciento en peso, los GRM pueden mejorar significativamente la resistencia, la conductividad eléctrica y el transporte térmico de los compuestos para una variedad de aplicaciones. Sin embargo, al tratarse de un conjunto de materiales relativamente nuevo, el grafeno y los GRM deben ser evaluados cuidadosamente para identificar posibles efectos adversos antes de su comercialización.

En un nuevo estudio, un amplio equipo interdisciplinar de científicos financiado por el proyecto Graphene Flagship de la UE preparó un compuesto de poliamida 6 (PA6, también conocido como Nylon-6) -un polímero termoplástico utilizado en varios sectores como la automoción y el equipamiento deportivo- con un 2,5 por ciento de óxido de grafeno reducido (rGO), una forma de grafeno que mejora el refuerzo del polímero. A continuación, desgastaron este material imitando los escenarios de procesamiento posterior o de fin de vida útil, creando partículas con un diámetro medio de 1,9 μm para el rGO-PA6 o de 3,2 μm con el PA6 puro, respectivamente.

Materiales en el aire

Los investigadores analizaron y compararon los efectos de las partículas abrasivas compuestas por PA6-rGO, PA6 sola o rGO puro a lo largo de las rutas de exposición más probables. Para ello, utilizaron modelos celulares que representaban los pulmones humanos, el tracto gastrointestinal, la piel y el sistema inmunitario, así como un modelo de ratón in vivo para la exposición pulmonar.

Los investigadores sólo encontraron respuestas agudas limitadas tras la exposición al PA6-rGO en los diferentes modelos celulares. Sólo el rGO indujo efectos adversos sustanciales, en particular en los macrófagos, un tipo de células inmunitarias. Dado que la inhalación de materiales en el aire es una preocupación laboral clave, el equipo realizó un estudio de exposición única en ratones. De acuerdo con los datos agudos in vitro, el PA6-rGO indujo una inflamación pulmonar modesta y transitoria. En general, este estudio exhaustivo sugiere un riesgo probablemente bajo para la salud humana en condiciones de exposición aguda del rGO-PA6. Sin embargo, serían necesarios más estudios para evaluar los efectos crónicos o el impacto en los pacientes que padecen una enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) o asma.

"Pretendemos anticiparnos al escenario "¿qué pasaría si?" antes del uso generalizado de estos materiales emergentes para evitar futuros inconvenientes sociales y económicos", afirma el científico del Empa Peter Wick, autor principal del estudio. "Nos anticipamos a las preguntas, que serán relevantes para la 'Estrategia de productos químicos para la sostenibilidad hacia un medio ambiente libre de tóxicos' de la Comisión Europea, facilitando el uso seguro y sostenible de los materiales reforzados con GRM. Esto sólo fue posible gracias a un equipo multidisciplinar de expertos en polímeros, grafeno y nanoseguridad, favorecido por el ecosistema Graphene Flagship."

Andrea C. Ferrari, responsable de ciencia y tecnología del Graphene Flagship y presidente de su panel de gestión, añade: "Este estudio exhaustivo sobre la posible toxicidad de los fragmentos de compuestos de grafeno-polímero pone de manifiesto el papel central que la salud y la seguridad desempeñan en la Graphene Flagship desde sus inicios. Cuando estos compuestos se transforman en piezas industriales, hay que considerar seriamente las posibles implicaciones para la salud debidas a las partículas emitidas/absorbidas. Es tranquilizador ver que este estudio muestra efectos insignificantes, confirmando así la viabilidad del grafeno para aplicaciones masivas".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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