• stress ossidativo
• Vibrio fisheri
• Dunaliella tertiolecta
• Artemia salina
• tossicità
• grafene

RIASSUNTO

Il grafene è un nanomateriale costituito da un solo strato di atomi di carbonio disposti secondo una struttura cristallina planare a celle esagonali che rende questo materiale infinitamente sottile; si presenta infatti come un foglio bidimensionale al cui interno gli elettroni possono muoversi con estrema mobilità. Grazie alle particolari proprietà, i campi di utilizzo di questo materiale sono estremamente ampi ed includono applicazioni che spaziano dalle tecnologie elettroniche (conduttori e microchip) alla medicina (sensori, marcatori cellulari, inibitori batterici, veicoli per la somministrazione di farmaci). Considerando il crescente interesse verso questo ed altri nanomateriali, è presumibile che l’esposizione occupazionale ed ambientale segua un trend crescente. Tuttavia, a fronte di una ampia letteratura scientifica relativa alla sintesi ed alla caratterizzazione chimico-fisica di tali materiali, risultano ancora scarse le informazioni relative ai potenziali rischi sulla salute e sull’ambiente. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare gli effetti tossici di due differenti formulazioni di grafene disponibili in commercio su organismi marini quali batteri bioluminescenti (Vibrio fischeri – endpoint: decremento della bioluminescenza), alghe unicellulari (Dunaliella tertiolecta – endpoint: inibizione della crescita) e crostacei (Artemia salina – biomarkers dello stress ossidativo). Le differenze di formulazione sono basate sulle dimensioni delle nanoparticelle, in particolare sullo spessore: 0.35 nm (PGMF) e 30 nm (GNC1). Sebbene la molecola, costituita esclusivamente da atomi di carbonio, non presenti gruppi funzionali che potrebbero essere rilasciati con un potenziale effetto tossico, a causa delle ridotte dimensioni ha la capacità di interagire con le membrane cellulari, potenzialmente inducendo risposte di tipo immunitario e biochimiche legate a fenomeni di stress ossidativo, osservati su colture cellulari di mammifero.
I risultati indicano, nel saggio con V. fischeri una tossicità dimensione-dipendente in direzione PGMF > GNC1. In D. tertiolecta l’esposizione a concentrazioni crescenti di GNC1 indica un effetto dose-dipendente con significativa inibizione della crescita a partire dalla concentrazione di 1 mg/L. In A. salina (naupli) esposta per 3 giorni a GNC1 i biomarkers dello stress ossidativo indicano una potenziale risposta enzimatica (catalasi, glutatione perossidasi) alla produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e un potenziale danno di membrana (perossidazione lipidica) alla concentrazione di 1 mg/L.