Las nanopartículas son pequeños trozos de material cuyo tamaño varía entre una y cien milmillonésimas de metro. Además de sus propiedades antimicrobianas, las nanopartículas de plata son importantes a nivel industrial como catalizadores y en aplicaciones electrónicas.

A pesar de su ubicuidad, se sabe poco sobre su toxicidad ambiental o cómo podría mitigarse.

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han dado un paso clave para cerrar la brecha de conocimiento con un estudio que indica que la forma de las partículas y la química de la superficie desempeñan funciones clave en cómo afectan a los ecosistemas acuáticos.

Los hallazgos, publicados en Nanomaterials , son importantes porque sugieren que las nanopartículas de plata se pueden producir en formatos que preserven sus propiedades beneficiosas y limiten las negativas para el medio ambiente.

Los científicos dirigidos por Marilyn Rampersad Mackiewicz y Stacey L. Harper evaluaron cómo las nanopartículas de plata de forma esférica y triangular con cinco químicas superficiales diferentes afectaban su absorción y toxicidad en un microcosmos de laboratorio de bacterias, algas, dafnias y peces cebra embrionarios.

Las dafnias son crustáceos diminutos y el pez cebra es una pequeña especie de agua dulce que pasa de ser una célula a ser un pez nadador en unos cinco días.

El pez cebra es particularmente útil para estudiar el desarrollo y la genética de los vertebrados, incluidos los efectos de los contaminantes ambientales y los productos farmacéuticos en el desarrollo embrionario temprano. Comparten una notable similitud con los humanos a nivel molecular, genético y celular; Los embriones de pez cebra son de especial interés porque además de desarrollarse rápidamente, son transparentes y pueden mantenerse fácilmente en pequeñas cantidades de agua.

Los autores señalan que cada año se producen cientos de toneladas de nanopartículas de plata para usos comerciales, lo que significa que es inevitable que algunas terminen en ambientes acuáticos.

"Las nanopartículas de plata no están reguladas por la Administración de Alimentos y Medicamentos y no se sabe mucho sobre su toxicidad, excepto por los iones de plata libres que pueden resultar de la oxidación superficial de las nanopartículas", dijo Mackiewicz, profesor asistente de química. "Se sabe que los iones de plata libres son tóxicos y en este artículo encontramos una manera de estudiar la toxicidad de las nanopartículas de plata y cómo impactan en el medio ambiente, independientemente de los iones de plata venenosos".

Mackiewicz, Harper y sus colaboradores de las facultades de Ciencias, Ingeniería y Ciencias Agrícolas de OSU descubrieron que las nanopartículas de plata afectan negativamente a algunas especies pero no a otras.

"Por ejemplo, hay una disminución en el crecimiento de bacterias y Daphnia, y el tamaño y la forma de las partículas pueden contribuir a eso, pero las nanopartículas no afectaron al pez cebra", dijo. "Y las nanopartículas recubiertas de lípidos, compuestos orgánicos que se encuentran en muchos aceites y ceras naturales, no liberaron cantidades significativas de iones de plata, pero mostraron la mayor toxicidad para Daphnia magna, la especie más sensible del microcosmos".

En general, dijo Mackiewicz, el estudio demostró que la forma y la química de la superficie de las nanopartículas de plata se pueden manipular para lograr objetivos específicos necesarios para comprender mejor y mitigar los riesgos asociados con las nanopartículas de plata. Un estudio relacionado pendiente de publicación, añadió, muestra que las nanopartículas pequeñas y esféricas son más tóxicas que los triángulos o los cubos.

Las nanopartículas son el último formato, señala Mackiewicz, para un elemento que a lo largo de la historia se ha utilizado para restringir la propagación de enfermedades humanas mediante su incorporación en elementos utilizados en la vida cotidiana. Su primer uso registrado con fines terapéuticos se remonta a 3.500 años.

Durante la Edad Media, las familias adineradas utilizaban tantas vasijas, platos y otros productos de plata que desarrollaban decoloraciones azuladas en la piel conocidas como argyria, una condición que se cree que dio lugar al término "sangre azul" como descripción para los miembros de la aristocracia. /P>

Colaboraron con Mackiewicz y Harper en el estudio los investigadores de OSU Bryan Harper y Arek Engstrom.