Una investigación sugiere que se podría seguir desarrollando un nanomaterial revolucionario con un enorme potencial para abordar múltiples desafíos globales sin riesgos graves para la salud humana. El estudio se publica en la revista Nature Nanotechnology. .

El estudio muestra que la inhalación cuidadosamente controlada de un tipo específico de grafeno (el material más delgado, súper fuerte y súper flexible del mundo) no tiene efectos adversos a corto plazo sobre la función pulmonar o cardiovascular. El primer ensayo clínico de exposición controlada en personas se llevó a cabo utilizando óxido de grafeno fino y ultrapuro, una forma del material compatible con el agua.

Los investigadores dicen que es necesario seguir trabajando para descubrir si dosis más altas de este material de óxido de grafeno u otras formas de grafeno tendrían un efecto diferente. El equipo también desea determinar si una exposición prolongada al material, que es miles de veces más fino que un cabello humano, conllevaría riesgos adicionales para la salud.

Ha habido un gran interés en desarrollar grafeno, un material aislado por primera vez por científicos en 2004 y que ha sido aclamado como un material "maravilla". Las posibles aplicaciones incluyen electrónica, pantallas de teléfonos, ropa, pinturas y purificación de agua.

El grafeno se está explorando activamente en todo el mundo para ayudar en terapias dirigidas contra el cáncer y otras afecciones de salud, y también en forma de dispositivos y sensores implantables. Sin embargo, antes de su uso médico, todos los nanomateriales deben probarse para detectar posibles efectos adversos.

Investigadores de las Universidades de Edimburgo y Manchester reclutaron a 14 voluntarios para participar en el estudio bajo condiciones de exposición y seguimiento clínico cuidadosamente controladas. Los voluntarios respiraron el material a través de una mascarilla durante dos horas mientras andaban en bicicleta en una cámara de exposición móvil especialmente diseñada y traída a Edimburgo desde el Instituto Nacional de Salud Pública de los Países Bajos.

Se midieron los efectos sobre la función pulmonar, la presión arterial, la coagulación sanguínea y la inflamación en la sangre, antes de la exposición y en intervalos de dos horas. Unas semanas más tarde, se pidió a los voluntarios que regresaran a la clínica para realizar repetidas exposiciones controladas a un tamaño diferente de óxido de grafeno o aire limpio para comparar.

No hubo efectos adversos sobre la función pulmonar, la presión arterial ni la mayoría de los demás parámetros biológicos analizados. Los investigadores notaron una ligera sugerencia de que la inhalación del material podría influir en la forma en que coagula la sangre, pero enfatizan que este efecto fue muy pequeño.

El Dr. Mark Miller, del Centro de Ciencias Cardiovasculares de la Universidad de Edimburgo, dijo:"Los nanomateriales como el grafeno son muy prometedores, pero debemos asegurarnos de que se fabriquen de una manera que sea segura antes de que puedan usarse más ampliamente en nuestras vidas". "Poder explorar la seguridad de este material único en voluntarios humanos es un gran paso adelante en nuestra comprensión de cómo el grafeno podría afectar al cuerpo con un diseño cuidadoso, podemos aprovechar al máximo la nanotecnología".

El profesor Kostas Kostarelos, de la Universidad de Manchester y del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) en Barcelona, ​​dijo:"Éste es el primer estudio controlado en el que participan personas sanas que demuestra que formas muy puras de óxido de grafeno, de un tipo específico La distribución del tamaño y el carácter de la superficie se pueden desarrollar aún más de una manera que minimice el riesgo para la salud humana.

"Nos ha llevado más de 10 años desarrollar el conocimiento para llevar a cabo esta investigación, desde el punto de vista de las ciencias biológicas y de los materiales, pero también desde la capacidad clínica para llevar a cabo estudios controlados de este tipo de forma segura, reuniendo a algunos de los principales expertos del mundo. en este campo."

El profesor Bryan Williams, director científico y médico de la British Heart Foundation, añadió:"El descubrimiento de que este tipo de grafeno se puede desarrollar de forma segura, con efectos secundarios mínimos a corto plazo, podría abrir la puerta al desarrollo de nuevos dispositivos e innovaciones de tratamiento. y técnicas de monitoreo. Esperamos ver estudios más amplios durante un período de tiempo más largo para comprender mejor cómo podemos usar nanomateriales como el grafeno de manera segura para avanzar en la entrega de medicamentos que salvan vidas a los pacientes".

Más información: Jack P. M. Andrews et al, Primera inhalación controlada en humanos de nanohojas finas de óxido de grafeno para estudiar las respuestas cardiorrespiratorias agudas, Nature Nanotechnology (2024). DOI:10.1038/s41565-023-01572-3, www.nature.com/articles/s41565-023-01572-3

Información de la revista: Nanotecnología de la naturaleza

Proporcionado por la Universidad de Edimburgo