Investigação da genotoxicidade e ecotoxicidade de nanoesferas de carbono

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Honório, Jaqueline Gonçalves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Biociências
• Palavras-chave em Português: Carbon nanospheres; Carbon nanomaterials; Nanotoxicology; Nanoesferas de carbono; Nanomateriais de carbono; Nanotoxicologia; Toxicologia ambiental; Carbono Testes de toxicidade; Nanopartículas; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16110

Nas últimas décadas, diversas técnicas de síntese de materiais de carbono foram desenvolvidas com o objetivo de produzir novas nanoestruturas. Dentre estas, estão as nanoesferas de carbono (NEsC). As NEsC são definidas como esferas de 50 a 1000 nm de diâmetro e possuem inúmeras aplicações, como por exemplo, suportes para catalisadores e biossensores. No entanto, as interações das NEsC com as diferentes matrizes biológicas ainda são pouco estudadas. Neste trabalho, investigou-se a ecotoxicidade e a genotoxicidade de nanoesferas de carbono, incluindo seus residuos de síntese, com intuito de contribuir na elaboração de ficha preliminar de segurança do produto. Para isso foram verificadas características físico-químicas das NEsC produzidas pela parceria entre a Petrobras e o Centro de Tecnologia do Exército (CTEx), segundo a patente US 8722007 B2. Foi avaliada também a ecotoxicidade aguda e crônica do material a organismos aquáticos presentes na coluna d água e sedimento como o anfípodo estuarino <i>Grandidierella bonnieroides</i>. A biocompatibilidade a células eucarióticas foi analisada por ensaios de citotoxicidade (efeitos em estabilidade de membrana e atividade mitocondrial) e genotoxicidade (micronúcleo) em linhagens de células de pulmão (A549), fígado (HepG2) e macrófagos (RAW264.7). A investigação da toxicidade dos resíduos de síntese foi realizada através de ensaios de mutagenicidade por Salmonella/microssoma e citotoxicidade para células epiteliais alveolares humanas (A549) dos extratos orgânicos de NEsC. As partículas apresentaram distribuição de diâmetros lognormal com variação aproximada de 50 nm a 600 nm, diâmetro médio de partícula de 165 nm, área de superfície 26 m2/g e foram observados hidrocarbonetos policiclicos aromáticos aderidos em suas superfícies, evidenciado pela análise em cromatografia gasosa com acoplamento de espectometro de massas do extrato orgânico. Os resultados de toxicidade aguda mostraram concentrações efetivas para 50% da população, CE50, de 38 mg/L a <i>Vibrio fischeri</i>, 25 mg/L a <i>Daphnia similis</i>, 8 mg/L a <i>Ceriodaphnia dúbia</i> e > 50 mg/L a embriões de Danio rerio e > 10 g/Kg de sedimento (peso seco) para <i>Grandidierella bonnieroides</i>. Também não houveram alterações significativas no desenvolvimento de embriões de D. rerio durante as exposições. O material não induziu perda de viabilidade celular mensurada por WST (atividade mitocondrial), entretanto gerou danos de membrana em ausência de relação concentração-resposta. As NEsC não induziram a formação de micronúcleos em células de todas as linhagens testadas. O extrato orgânico das NEsC apresentou efeito mutagênico na presença de metabolização exógena, para as linhagens TA98 e TA100, apresentando potência mutagênica de 86,6 e 37,5 colônias revertentes por miligrama do material, respectivamente, enquanto que em ausência de ativação metabólica não foi observado este efeito para TA98, TA100, YG1021 e YG1024. Os extratos não apresentaram citotoxicidade a células A549 para ambos os efeitos observados.