Reactive bases of nanomaterial toxicity

Abstract

The extensive production of engineered nanomaterials (ENMs) has resulted in increased human and environmental exposure, sparking significant safety concerns and underscoring the need for exhaustive risk assessments. Traditional in vivo hazard assessments face limitations, prompting the need for alternative methods. This study presents in chemico reactivity measurements and in vitro assays to uncover the reactive mechanisms responsible for nanomaterial toxicity, with the potential contribute to the development of Adverse Outcome Pathways (AOPs) and New Approach Methodologies (NAMs). This methodology accentuates the significance of intrinsic nanomaterial reactivity, recognizing it as a pivotal aspect in the categorization of ENMs. In this context, characterizing nanomaterial surface reactivity with probe molecules and linking them with in vitro toxicity data emerges as a promising screening tool for detecting potentially hazardous nanomaterials. These in chemico and in vitro alternatives to in vivo share a common goal: minimizing the experimental use of animals while reducing the cost and time associated with current risk assessment methods...

La extensa producción de nanomateriales de ingeniería (ENMs) ha resultado en un incremento de la exposición humana y ambiental, generando significativas preocupaciones de seguridad y subrayando la necesidad de evaluaciones exhaustivas de riesgos. Las evaluaciones tradicionales basadas en ensayos in vivo presentan limitaciones, lo que incita la necesidad de métodos alternativos. Este estudio presenta medidas de reactividad in chemico y ensayos in vitro para determinar los mecanismos reactivos responsables de la toxicidad de los nanomateriales, con el potencial de contribuir al desarrollo de Vías de Resultados Adversos (AOPs) y Nuevas Metodologías de Enfoque (NAMs). Esta metodología resalta la importancia de la reactividad intrínseca de los nanomateriales, reconociéndola como un aspecto crucial en la categorización de los ENMs. En este contexto, caracterizar las reactividades superficiales de los nanomateriales con moléculas sonda y vincularlas con efectos adversos observados in vitro se propone como una herramienta de cribado prometedora para detectar nanomateriales potencialmente peligrosos. Estas alternativas innovadoras comparten un objetivo común: minimizar el uso experimental de animales mientras se reducen los costos y el tiempo asociados con los métodos actuales de evaluación de riesgos...