Reviewing the environmental and human health knowledge base of carbon nanotubes / Revisão sobre a base de conhecimento de saúde ambiental e humana dos nanotubos de carbono

ABSTRACT

Carbon nanotubes (CNTs) are one of the most promising materials in nanotechnology. The various synthesis, purification and postprocessing methods produce CNTs with diverse physical characteristics, appliable in many fields. Their extensive projected use makes it important to understand their potential harmful effects. Besides showing a notable range of results of some toxicology studies, this review concluded that a) there are different types of CNTs; thus, they cannot be considered a uniform group of substances; and b) in environmental compartments, CNTs can be bioavailable to organisms. Their properties suggest a possible accumulation along the food chain and high persistence. In organisms, CNT absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity depend on the inherent physical and chemical characteristics (e.g., functionalization, coating, length and agglomeration state), influenced by external environmental conditions during CNT production, use, and disposal. Thus, characterized exposure scenarios could be useful in toxicology studies. However, upon reaching the lungs in enough quantity, CNTs produce a toxic response (time and dose-dependent). The risks to human health and environment should be identified for a successful introduction of CNTs in future applications.

RESUMO

Os nanotubos de carbono(CNT)são um dos materiais mais promissores da nanotecnologia. Os métodos de síntese, purificação e pós-processamento produzem CNT com diversas características físicas e uso em várias áreas. A projeção de uso abrangente do CNT urge a compreensão de seus possíveis efeitos nocivos. Essa revisão mostra um leque de resultados de estudos toxicológicos e concluiu que a) há diferentes tipos de CNT; portanto, não pode ser considerado um grupo uniforme de substâncias; e b) em compartimentos ambientais,o CNT pode ser biodisponível aos organismos. Suas propriedades sugerem possível acúmulo na cadeia alimentar e alta persistência. Em organismos, sua absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade do dependem de características físicas e químicas inerentes (e.g., funcionalização, revestimento, comprimento e estado de aglomeração), influenciadas por condições ambientais externas durante a produção, uso e eliminação de CNT. Portanto, os cenários de exposição caracterizados podem ser úteis em estudos toxicológicos. Contudo, quando chega aos pulmões em quantidade suficiente, o CNT produz uma resposta tóxica (tempo e dose dependente). Os riscos à saúde humana e meio ambiente devem ser identificados para que o CNT possa ser usado com sucesso em futuras aplicações.