Physicochemical and toxicological assessment of commercial 2D nanomaterials

Abstract

Los nanomateriales bidimensionales (nanomateriales 2D) son considerados materiales de nueva generación con múltiples aplicaciones. Estos nanomateriales se caracterizan por tener una estructura en forma de capas en las que una dimensión tiene un tamaño nanométrico, estando formada por una o unas pocas capas de espesor atómico. El aumento de su producción y uso a nivel mundial implica una preocupación por la seguridad respecto al uso y exposición frente a estos nanomateriales. En esta tesis se aborda el estudio físico-químico y toxicológico de diferentes nanomateriales 2D comerciales como óxido de grafeno, disulfuros de metales de transición como MoS2 y WS2 y nitruro de Boro utilizando ensayos in vitro con distintitos modelos celulares y biomoléculas. Los resultados obtenidos arrojan luz sobre la seguridad y toxicología de estos nanomateriales 2D, permitiendo comprender y minimizar los riesgos de desarrollo de aplicaciones y dispositivos que los utilicen.

Los nanomateriales bidimensionales (2D) han atraído una atención significativa como materiales de próxima generación. Las propiedades físico-químicas conferidas por una estructura en forma de capas con un espesor de átomos han dado lugar a su utilización en múltiples aplicaciones. En la última década se han realizado numerosos trabajos de investigación encaminados a evaluar la diferente toxicidad de estos nanomateriales. Sin embargo, la mayoría de estos trabajos se centran en nanopartículas sintetizadas en pequeña escala en laboratorio, sin ahondar en aspectos claves, como la caracterización físico-química de las nanopartículas, las dosis relevantes o la duración de la exposición. El objetivo principal de esta tesis es aumentar nuestra comprensión de las interacciones biológicas entre nanomateriales 2D y sistemas biológicos. Para ello se han utilizado diferentes nanomateriales disponibles comercialmente para evaluar la nanotoxicología asociada con los mismos en diferentes modelos celulares in vitro.