Nanotecnologie: uno studio mostra l'urgente necessità di materiali di riferimento
Due nuovi sviluppi potrebbero portare a un progresso decisivo
Che si tratti di componenti elettronici, farmaci innovativi o moderne analisi ambientali, i nanomateriali sono presenti in molte tecnologie del futuro. Per garantire che possano essere utilizzati in modo sicuro e affidabile, sono necessari precisi standard di riferimento. Tuttavia, le lacune in questo campo sono notevoli, come dimostra un recente studio dell'Istituto federale per la ricerca e il collaudo dei materiali (BAM) e del Metrology Research Centre Canada. Due nuovi sviluppi potrebbero portare a progressi decisivi.
I materiali di riferimento sono campioni di alta qualità e caratterizzati in modo completo che i laboratori possono utilizzare per controllare e calibrare i loro strumenti e sviluppare nuovi metodi di misura o stabilirli nei loro laboratori. I materiali di riferimento garantiscono la comparabilità delle misure e l'affidabilità dei risultati. "Senza materiali di riferimento affidabili, non possiamo garantire che i nanomateriali siano sicuri, né per l'uomo né per l'ambiente", sottolinea Ute Resch-Genger dell'Istituto federale per la ricerca e il collaudo dei materiali (BAM).
Sebbene esistano già alcuni materiali di riferimento per i nanomateriali, essi non coprono molte proprietà importanti come la forma esatta, la distribuzione delle dimensioni, la composizione, la chimica di superficie e la concentrazione del numero di particelle. Questo aspetto è particolarmente critico in medicina, dove le nanoparticelle sono utilizzate nei vaccini e nelle terapie contro il cancro, e per la valutazione del rischio dei nanomateriali.
Nuovi materiali di riferimento per una maggiore sicurezza
Ora, due nuovi sviluppi fanno ben sperare: per la prima volta, gli scienziati del BAM e del Centro di Ricerca Metrologica hanno sviluppato due nuovi materiali di riferimento nano: nanocubi di ossido di ferro e nanoparticelle a base di lipidi.
Le nanoparticelle di ossido di ferro sono utilizzate, ad esempio, nelle tecniche di imaging come la risonanza magnetica (MRI). Poiché non sono solo sferiche, ma possono avere forme diverse o un'ampia distribuzione dimensionale, sono stati sviluppati per la prima volta materiali di riferimento in forma di cubo.
Le nanoparticelle a base lipidica svolgono un ruolo importante come sistemi di trasporto per i farmaci, ad esempio nei vaccini o nelle terapie antitumorali. Aiutano a collocare con precisione i principi attivi nell'organismo e a ridurre gli effetti collaterali. Il fatto che siano ora disponibili i primi materiali di riferimento per queste nanomedicine è un passo importante verso l'uso sicuro dei nanomateriali in medicina e nelle scienze della vita.
Ancora bisogno di ricerca
Nonostante questi progressi, c'è ancora un notevole bisogno di azione. Gli autori dello studio sottolineano la necessità di sviluppare ulteriori materiali di riferimento, ad esempio con una chimica di superficie nota, come si sta facendo nel progetto europeo di metrologia SMURFnano coordinato dal BAM (23NRM02). Inoltre, sono necessari materiali in grado di rappresentare diverse proprietà contemporaneamente e di essere utilizzati in condizioni pratiche. È inoltre particolarmente importante rendere disponibili i dati di caratterizzazione dei nanomateriali in banche dati aperte e accessibili. Ciò accelererà lo sviluppo e la caratterizzazione di nuovi nanomateriali e il loro utilizzo sicuro.
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