Particle and Fibre Toxicology. Vol. 10, Iss. 12, 14, 15, 16, 17, April 2013
Titanium dioxide nanoparticles: a review of current toxicological data
Riassunto
Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles (NPs) are manufactured worldwide in large quantities for use in a wide range of applications. TiO2 NPs possess different physicochemical properties compared to their fine particle (FP) analogs, which might alter their bioactivity. Most of the literature cited here has focused on the respiratory system, showing the importance of inhalation as the primary route for TiO2 NP exposure in the workplace. TiO2 NPs may translocate to systemic organs from the lung and gastrointestinal tract (GIT) although the rate of translocation appears low. There have also been studies focusing on other potential routes of human exposure. Oral exposure mainly occurs through food products containing TiO2 NP-additives. Most dermal exposure studies, whether in vivo or in vitro, report that TiO2 NPs do not penetrate the stratum corneum (SC). In the field of nanomedicine, intravenous injection can deliver TiO2 nanoparticulate carriers directly into the human body. Upon intravenous exposure, TiO2 NPs can induce pathological lesions of the liver, spleen, kidneys, and brain. We have also shown here that most of these effects may be due to the use of very high doses of TiO2 NPs. There is also an enormous lack of epidemiological data regarding TiO2 NPs in spite of its increased production and use. However, long-term inhalation studies in rats have reported lung tumors. This review summarizes the current knowledge on the toxicology of TiO2 NPs and points out areas where further information is needed.
Commento
Nel 2011, l'Unione europea ha definito i nanomateriali come materiali naturali, accessori o artificiali, contenenti particelle, in stato libero o sotto forma di aggregato o di agglomerato, delle quali almeno il 50% hanno dimensioni comprese fra 1 e 100 nm. Con lo sviluppo delle moderne tecnologie c'è stata una crescita enorme, a livello mondiale, della domanda di questi materiali. I settori industriali principalmente coinvolti sono stati quello farmaceutico, cosmetico ed elettronico.
Va sottolineato che in vari studi di letteratura è stato dimostrato che le proprietà chimico-fisiche delle nanoparticelle sono in genere profondamente differenti rispetto alle proprietà delle particelle sottili della medesima composizione. Tradizionalmente, le particelle fini di biossido di titanio sono state considerate come scarsamente solubili, inerti e a bassa tossicità e negli ultimi anni le nano particelle di questo materiale sono state ampiamente utilizzate in numerosi prodotti industriali e di consumo.
Questa linea di pensiero è stata però recentemente contestata dopo la realizzazione di studi scientifici che hanno dimostrato lo sviluppo di tumori del polmone, in cavie da laboratorio, dopo prolungata esposizione ad elevate concentrazioni di particelle di biossido di titanio. In seguito a queste evidenze, l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha classificato il biossido di titanio come cancerogeno di gruppo 2B (possibile cancerogeno per l'uomo) e sono state sollevate preoccupazioni dalla comunità scientifica riguardo gli effetti delle sue nano particelle sulla salute umana. La rapida crescita del numero di studi pubblicati in letteratura sull’argomento conferma che esiste un elevato livello di interesse relativo alla sicurezza di questo materiale.
La presente revisione riassume le attuali conoscenze inerenti la tossicologia delle nano particelle di biossido di titanio ed i suoi meccanismi molecolari di carcinogenesi.
Keywords
Acute toxicity, Carcinogenicity, Chronic toxicity, Genotoxicity, Nanoparticle, Reproductive toxicity, Titanium dioxide, Toxicokinetics, ToxicologyArticoli correlati che potrebbero interessarti
Potential occupational risk of amines in carbon capture for power generation
Particle and Fibre Toxicology. Vol. 11, Iss. 11, 12, February 2014