Teknolojik gelişim ile birlikte duymaya başladığımız bir ölçü birimi "nano metre". 1 nanometre-nm metrenin milyarda biri. Dünyanın çapını 1 metre kabul edersek 10 kuruş kabaca 1 nanometre temsil etmekte. Örnekleri çoğaltırsak 1 nanometre insan saçının 1/80.000  kalınlığına eşit, 10 tane H+  atomu yan yana geldiğinde 1 nanometre olmakta, COVID 19 virüsü 100 nm çapında...  

 

Nanopartikül, çapları 1 ile 100 nm arasındaki partikülleri tanımlamakta.

Nanopartiküllerden oluşan materyallere ise "nanomateryal" denilmekte. 

Nanoteknoloji ise nanomateryaller olarak bilinen yeni malzemeler geliştirme bilimidir.Nanomateryallerde yapıldıkları nanopartiküllerin kaynaklarına göre inorganik, organik ve karbon nanomateryallerden oluşmakta.

Nanopartiküller makro muadillerine göre boyutları oldukça düşük ancak yüzey-hacim oranları oldukça fazladır. Bu nanopartiküllere makropartkülerden bazı üstünlükler sağlamakta.

Nanaopartiküllerin benzersiz fizikokimyasal özellikleri tıp ve endüstri alanında geniş kullanım imkanları sağlamakta. Bununla birlikte, nanopartiküller üzerine yapılan son araştırmalar, bunların maalesef çevresel ekosistemler ve canlı organizmalar üzerinde potansiyel toksik etkilere sahip olduğunu göstermekte. Nanopartiküllerin giderek artan endüstriyal üretimleri ve uygulanması ekosisteme daha yoğun salınmalarına yol açarak ekosistemdeki biyotik ve anbiyotik bileşenleri daha fazla etkilemekte.  

Nanometre büyüklüğündeki partiküllerden oluşan materyallerin optik, manyetik, kimyasal, elektirksel ve yapısal özellikleri bunlara çok daha hafifl, ısı ve elektiriği daha yüksek iletkenlik, çok sert ve kuvvetli bir yapılarının olmasını sağlamakta. Bu nedenle bunların bulunuşu 3. Endüstriyel devrim olarak tanımlanmakta. Nanopartikül endüstrisi multi milyar dolarlık bir pazarı ile hızla trilyon dolarlara ulaşmakta. Günümüzde kullanılmadığı bir alan nerede ise yok. Kullanım alanları;

• Tekstil sektörü; teknik ve medikal tekstiller, kendi kendini temzileyen tekstil ürünleri, UV bloke eden tekstiller, kendi kendine ısı üreten tekstiller, boya-su tutmayan tekstiller, ütü gerektirmeyen tekstiller gibi. Nanopartiküller tekstil kalitesini ve direncini arttırırken, devrimsel özellikerde sağlamaktadır. Örneğin karbon nano tüpler tekstil fiberlerinin elektrik-ısı üretimi özellikleri sağlamakta. Silika nano partiküller tekstil fiberlerinin üzerini kaplayarak fiberlerin leke tutmasını yada ıslanmasını engellemekte. Gümüş nanopartikülleri taşıyan çoraplar ayaklarda mantar gelişimini engellemekte. 

• Biyomedikal sektör; ilaç sektörü, tanısal teknolojiler, yara örtüleri, diş seramikleri, kanser tedavisi, hipertermi tedavilerinde...nanopartiküller biyolojik uygulamalarda en fazla tercih edilme nedenleri optik ve manyetik üstünlükleridir. Tıbbi amaçlı teşhis için floresan biyolojik etiketlemede, ilaç ve genetik terapötiklerde, patojenlerin saptanmasında, proteinlerin tespiti, doku mühendisliğinde, ısıtma yoluyla tümör hücrelerinin yok edilmesinde (hipertermi), hücre sınıflandırmasında, manyetik rezonans görüntüleme için kontrast arttırma ve fagokinetik çalışmalarda kullanılmakta. 

• Antimikrobiyal olarak nanopartiküller; gümüş, titanyum dioksit ve çinko oksit gibi nanopartiküller, kozmetik, kişisel bakım, gıda ve endüstriyel ürünlerde antimikrobiyal uygulamalarda kullanılmakta. Gümüş nanopartiküller, çeşitli patojenlere karşı geniş spektrumlu bir antimikrobiyal aktiviteye sahiptir ve özellikle yaraların ve yanıkların iyileştirilmesinde enfeksiyonu önlemek için bandaj, kateter ve diğer malzemeler gibi sağlıkla ilgili ürünlerde katkı maddesi olarak kullanılır. Titanyum dioksit nanopartikülleri kozmetikte, güçlü mikrop öldürücü özellikler sergileyen filtrelerde ve bir antimikrobiyal ajan olarak gümüş ile birlikte kullanılır. Titanyum dioksit ve gümüş atık su arıtımında da kullanılmktadır. Çinko oksit (Zno) ve bakır oksit (Cuo) nanomalzemeler, antimikrobiyal özelliklerinden dolayı çeşitli medikal ve cilt kaplamalarına dahil edilmektedir. Çinko oksit nanopartiküller hastanelerde duvar kağıtlarında antimikrobiyal olarak kullanılmaktadır. Çinko oksit antibakteriyel özellikleri nedeniyle kremler, losyonlar ve merhemlerdeki dermatolojik uygulamalar için çok uygun bir aktif bileşendir. 
• Kozmetik ve cilt bakım ürünleri

• Yiyecek sektörü; besinlerdeki koruyucular, tatlandırıcılar...gıda endüstrisinde nanomateryaller; miseller, lipozomlar, nanoemülsiyonlar, biyopolimerik nanopartiküller ve küpler gibi nanopartiküller ve nanosensörlerdir. Bunlar gıdaların raf ömrünü uzatmak ve gıdanın güvenliğini sağlamak için artan oranlarda kullanılmakta. Ayrıca gıdanın besleyici değerini ve kalitesini artırdığı da bilinmektedir. Örneğin, nutrasötikler içeren nanokapsüller yemeklik yağa dahil edilir, lezzet arttırıcılar nanoenkapsüle edilir ve kimyasalları seçici olarak bağlama ve çıkarma kabiliyetine sahip nanopartiküller gıdalarda kullanılır. Nanopartiküller ayrıca gıda ambalajı için de kullanılmıştır. Biyonanokompozitler, gıda paketlemesinde kullanılan gelişmiş mekanik, termal ve gaz bariyeri özelliklerine sahip hibrit nano yapılı malzemelerdir. Gıdanın korunması ve raf ömrünün uzatılmasının yanı sıra, bu biyonanokompozitler plastiklerin ambalaj malzemesi olarak kullanımını en aza indirdikleri için çevre dostu olarak kabul edilmektedir.
• Yenilenebilir enerji; piller, hidrojen yapımı ve saklanmasında...
• Çevrenin Korunması; atık sular ve havanın temizlenmesi...
• Nanotüpler elektronik, uzay teknolojisi, GDO besinler, optik ve tıpta çok geniş bir kullanım alanı bulmuştur.
• Elektronik, haberleşme ve bilişim sektörü; kuantum bilgisayarlar, mıknatıslar, bilgi depolama ünitleri...
• Endüstri; nano boyalar, süper iletkenler...daha sayamayacağız yeni milyonlarca ürün.

Tüm bu gelişmeler çok mükemmel görünmekte. Ancak dikkatli olmalıyız çünkü problem nanopartiküllerin boyutları. İnsan hücreleri nanopartiküllerden büyük, ortalama 1000 nm kadar. Ancak hücresel DNA yaklaşık 2 nm ve kanda oksijen taşıyan hemoglubin proteini 5.5 nm ile nanopartiküllere çok yakın. Nanopartiküllerin tüm endüstriyel sektörlerde kullanımı arttıkça bunlar solunum, sindirim ve deri emilimi ile vücudumuza, organlarımıza, dokularımıza hatta hücrelerimize girmekte. Burundan solunan nanopartiküller burunda koku soğanı yoluyla merkezi sinir sistemine doğrudan erişibileceği gibi dolaşımdaki nanopartiküller kan beyin bariyerini geçebilmektedir. 

Deri yolu ile alınan bu nanopartiküller dermiste fotokatalitik aktiviteyi ortaya çıkararak cilt hücrelerinde serbest radikallerin oluşmasına, DNA hasarına, hücre fonksiyonlarının bozulmasına ve hücre canlılığının kaybına neden olabilir. Dermiste bulunan nanopartiküller, deri makrofajları ve langerhans hücreleri yoluyla en yakın bölgesel lenf düğümlerine taşınmakta. Bu immün sistemde immünomodülasyonda endişeleri artırmaktadır.

Gıdaların hazırlanması ve  paketlenmesinde kullanılan nanopartiküller yutulduğunda sindirim sisteminin, solunum nanopartiküller ise solunum sisteminin  iç yüzeyini kaplayan mukoza hücreleri tarafından emilir. Bu emilim partiküllerin boyutuna bağlıdır. Emilim sonrası kan dolaşımına girebilirler ve sistemik dolaşım ile organlara dağılırlar. 

Nanopartiküllerin biyolojik etkileri, hem fiziksel hem de kimyasal etki mekanizmalarından kaynaklanmaktadır. Serbest oksijen radikallerinin üretimi, toksik iyonların çözünmesi ve salınması, elektron / iyon hücre membranı taşıma aktivitesinin bozulması, kataliz yoluyla oksidatif hasar gelişimi, lipid peroksidasyonu ve yüzey aktif madde özellikleri hücresel hasra yapan nedenler arasında. Bu süreçler hücre hasarına ve sonunda hücre ölümüne neden olmakta. nanopartiküller hücresel DNA hasarı yapmakta. Örneğin titanyum dioksit ve silika nanopartiküller hücre içi nükleusa direkt geçebilir ve DNA da hasar yapabilmektedir. 

Günümüzde kozmetik ürünlerin geliştirilmesi için çeşitli nanomateryaller / nanopartiküller giderek daha fazla kullanılmakta. Bu formülasyonlar ürünlerde faydalar sağlarken bazı risklerde getirmekte.  

Kozmetiklerde kullanılan nanomateryaller;

• Lipozomlar-Liposomes; Lipozomlar doğal yada yarısentetik fosfoliplerde oluşan 2 katmanlı nanokürecikler. İçlerinde kozmetik ürünerin asıl aktif maddeleri olan vitamin, mineral, antioksidan ve antiaging materyal bulunmakta. Lipozomlar bu aktif maddelerin deriden geçişini sağlamakta. Kozmetiklerde buna benzer taşıyıcı sistemler kulanılmakta(transferosome, niosome ve ethosome gibi).
• Nanometaller; gümüş ve altın gibi nanometaller; kozmetik ürünlerde, deodorantlarde ve diş macunlarında yüksek verimlilik ve antibakteriyel etkileri nedeniyle kullanılmakta.
• Katı yağ nanopartikülleri; bunlar nano boyutlu lipit damlacıklarıdır. Bunlar kozmetikler içerisindeki aktif bileşenleri bozulmaya karşı korurken, bunların deriye kontrollü salınımını ve deri tarafından kontrollü emilimini sağlamakta. Bunlar ayrıca derinin nemlenmesini ve bazı kimyasal güneşten koruyucu aktif bileşenlerin etkinliğin artırmaktadır.
• Nanoemülsiyonlar; başka bir sıvı içinde homojen olarak dağılmış nano ölçekli sıvı damlacıklarından oluşan yapıdır. Böylece bu damlacıklar deri ile geniş bir temas alanı sağlar ve kozmetik aktif bileşenler için taşıyıcı görevi görebilir. Nanoemülsiyonların daha küçük damlacık boyutu, daha yüksek verimlilik ve kararlılığın yanı sıra ürüne daha fazla şeffaflık sağlar.
• Nanokapsüller; sulu veya yağlı bir fazda dağılmış polimerik nano yapılardır. Bu formülasyonlar, D vitamini veya güçlü kozmetik aktif bileşenler gibi bazı hassas aktif maddeler için mükemmel taşıyıcılar olarak kabul edilir.
• Diğerleri; yukardakilerin dışında kozmetik formülasyonlarda nanokristaller, dendrimerler, küpler, hidrojeller gibi birçok nano yapı türü kullanılmakta.

Nanopartiküller içerisinde en sık kullanılanlar aşağıda özetlenmeye çalışıldı.

Gümüş İçeren Nanopartiküller

Gümüş nanopartiküller-Ag NP geniş endüstriyel uygulamaları ile en ticarileştirilmiş nanomateryal olmuştur. Antimikrobiyal özelliği, tıbbi cihazlarda, cerrahi ve yara sargılarında ve yara örtülerinde kullanılmakta.

İnsan hücrelerinde Ag Np' ye maruz kalmanın etkisini anlamak için, insan mezenkimal kök hücrelerinde  Ag Np'nin neden olduğu DNA hasarını, hücre ölümünü ve fonksiyonel bozukluğu değerlendirmek için bir çalışma yapılmış. Ag-Np nin hücrelere 10 μg / ml konsantrasyonda maruz bırakıldığında hücre sitoplazmasına ve çekirdeğe dağıldığı gösterilmiştir. DNA hasarının 0.1 µg / ml konsantrasyonunda meydana geldiğini ortaya konulmuştur. Bu nedenle AgNp ler hücrelerde hem hücre ölümü hemde hücre genomuna toksik etkileri gösterilmiştir. Yüksek gümüş iyonları (≥% 5,5) düşük gümüş iyonlara (≤% 2,6) göre daha az toksiktir. Gümüş nanopartikllere maruz kalan hücrelerde mitokondriyal toksisite gelişmekte. 

Gümüş nanaopartiküllerin toksitisitesi partiküllerin boyutları ile ilişkilidir. Parçacık boyutunun Ag Nps'nin sitotoksisitesi, iltihabı, genotoksisitesi ve gelişimsel toksisitesi üzerindeki etkisi, 20 nm'lik Ag Nps'nin daha büyük nanopartiküllerden daha toksik olduğunu ortaya çıkardı. Ancak,
20 nm boyutlu Ag Nps, fibroblastlarda makrofajlara göre daha fazla sitotoksiktir. Buda bize gümüşün hücre hasarını tetikleme gücünün hem hücre tipine hem de büyüklüğüne bağlı olduğu anlamına gelmektedir. Gümüş nanaopartikülleri iyon-reaktif tiyol içeren bileşiklerin varlığında hücreler üzerinde daha tokisktir. 

Nano partiküller kozmetik ve kişisel cilt bakım ürünlerinde ürünün duyusal özellikleri ve stabilitesini arttırmak için kullanılmakta. Örneğin nano çinko oksit, titanyum dioksit kozmetik formülasyona daha iyi bir his, uygulama yerine daha yüksek yayılma özelliği kazandırmakla kalmaz, aynı zamanda daha iyi güneşten korumada sağlamaktadır. Benzer şekilde ürünlerdeki nano gümüş ürüne daha gelişmiş antimikrobiyal spektrumu ile koruyucu özellik sağlamakta. Gümüş nanopartiküllerinin günümüzde kozmetik ve cilt bakım ürünlerinde % 12 oranında kullanıldığını görmekteyiz.

Bununla birlikte nano boyutlarda gümüşün kozmetik ürünler, kişisel bakım ürünlerine dahil edilmesi deri tarafında yüksek emilme riskini, deride olumsuzluklarını ve vücuda nüfuz etmesi ile olası toksisite veya güvenlik sorunlarınıda getirmektedir. Bilimsel çalışmalarda bu partiküllerin toksisitesi konusunda maalesef oy birliği olmadığı gibi güvenliği konusunda çelişkili iddialar ve uzlaşı eksikliği bulunmaktadır. Ancak nanopartikül gümüşün deri tarafından emilimi ve vücut sistemine geçişi çok net olarak ispatlanmıştır. 

Vücudumuzda nano partiküler gümüş, hücresel yapılara(hücre duvarı başta olmak üzere) ve DNA'ya zarar getirebilirler. Ancak bazı çalışmalarda gümüş nanopartiküllerin kan dolaşımından hızla uzaklaştrıldığı bu nedenle vücuda toksisitesinin önemli ölçüde düşük olduğu iddia edilmekte. Hatta gümüş nanopartiküllerin atopik dermatit gibi bazı cilt hastalıklarını koruyabildiği de bildirilmektedir.

Gümüşün gümüş iyonları salınımı ile bakteri ve mantar mikroorganizmaları hücre duvarını bozabildikleri eskiden beri bilinmektedir. Gümüş nanopartikülleri antibakteriyel özelliklerinden dolayı kozmetikte hatta tedavide(akne tedavisinde) kullanılmakta. Bu özellikleri nedeni ile gümüş nanopartikülleri kişisel bakım ürünleri olan diş macunları ve şampuanlarda bile kullanılmakta.

Nano gümüş ayrıca antibakteriyel, anti grip ve kanser önleyici etkisi nedeniyle diyet takviyesinde kullanılmakta.

Gümüş nanopartiküllerin antimikrobiyal aktivitesinin gümüş iyonlarının salınmasına bağlı olabileceği gibi, yalnızca solüsyondaki gümüş iyonlarının salınmasıyla açıklanamayan ek etki mekanizmasının olabileceği ileri sürülmekte. Gümüş nanoparçacıklar bakteri hücre zarına bağlanarak bakteri içerisine girmekte. Bakterinin solunum zincirini ve hücre bölünmesini bozar ve bakteri hücresi nekroza uğramakta. serbest kalan gümüş nanoparrtikülleri yeni bakterileri yok ederek bakterisidal etki göstermekte. Gümüş nanopartikülleri, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Vibria cholera, Pseudomonas aeruginosa, Syphillis typhus ve S. aureus dahil olmak üzere birçok mikroorganizmalara karşı potansiyel antimikrobiyal etkiler göstermektedir. Gümüş nanaopartiküllerin mikroroganizma yüzeyinde serbest radikaller üretebildikleri bunlarında antimikrobiyal aktiviteden sorumlu olabileceği düşünülmekte.

Gümüş nanopartikülleri mantarlardan trikofiton mentagrophytes ve Candida türlerine (C. albicans, C. tropicolis, C. glabrata, C. parapsilosis ve C. krusei gibi) karşı önemli antifungal aktivitelere sahiptir. Gümüş nanopartiküller, mantar hücresinin zarf yapısını bozar ve mantar hücrelerinde hasara yol açar.

Gümüş nanopartiküllerin antimikrobiyal etkinlikleri;

• nanopartiküllerin boyutuna bağlıdır. Boyut daha küçüldüğünde daha etkili olmaktalar. Parçacığın boyutu küçüldükçe, yüzey alanı artarak aktivitelerinin artmasına neden olmaktadır. Gümüş nanopartiküllerin antimikrobiyal özellikleri ile yüzey alanları arasındaki çalışmalarda  için benzer sonuçlar vermiş ve hacim oranlarına göre daha büyük yüzey alanına sahip olan daha küçük partikül boyutunun daha fazla antibakteriyel etkiye sahip olduğunu belirtmiştir. Nano gümüş benzer şekilde iyileştirici özelliğe sahiptir ve cilt dokusunu onarır. Ag NP'lerin de anti-inflamatuar özellikleri vardır. Gümüş ayrıca deri yüzeyine uygulandığında yaraların iyileşmesinde olumlu özelliklerede sahiptir. Bu uygulama sırasında gümüş nanopartiküler kullanlır ise deride dermis hücrelerinin yenilenme sürecini güçlendirilerek daha hızlı yara iyileşmesi sağlarlar. Bu deride kötü yara iyileşmesini-skar oluşumunu önlemektedir. Bu özellikleri nano partiküler gümüşün antiinflamatura etkisi ile olmaktadır.
• nanopartiküllerin hazırlanma şeklinede bağlıdır. Örneğin, ortalama boyutu 7.6 nm olan aljinatla hazırlanan gümüş nanaopartikülleri en yüksek antibakteriyel aktiviteye sahiptir. 

Cilt-saç bakımı ürünleri, tekstil ürünleri ve çamaşır deterjanlarının hazırlanması sırasında bileşenlerin uygun koşullarda ve oranlarda kullanılmasına özen gösterilsede içeriklerindeki nano partiküllerin temas yüzeyleri olan deriden emilme riskleri endişe vericidir. Deri biyolojik yapısı ile yarı geçirgendir. Bu nedenle nanomalzemelerin deriden geçişinin çok kolay olmayacağını düşünebiliriz. Ancak nanopartiküllerin deri tarafından emilimi nanaopartiküllerin boyutlarına ve deri bütünlüğünede bağlıdır.Derinin hasarlandığı koşullarda gümüş nanopartikülleri cilde nüfuz edebilir. Deri yüzeyine uygulandığında % 0.2-2 oranlarda deriye geçiş gösterilmiştir. Bu seviyelerde gümüş nanopartiküllerinin herhangi bir sistemik toksisite göstermemektedir.

Gümüş nanopartikülleri ile yapılan çalışmalarda nanopartiküllerin çapları 20-200 nm arasında ise sağlam veya kısmen hasar görmüş deriyi geçemedikleri, 10 nm küçük nanopartikülerin derinin en üst katmanı olan stratum korneumun daha derin katmanına ulaşabilirken, 40 nanometreden büyük olanlar ancak stratum korneum içine sadece 5-8 µm derinliğe ulaşabilmekte. Bu ürünler içerisindeki diğer nanopartiküllerden krom, titanyum dioksit-TiO2 ve çinko okist-ZnO inde stratum korneumdan daha derine nüfuz etmediği gösterilmiştir.

Kozmetiklerde ve diş macunlarında birçok nanopartiküller değişik amaçlar ile kullanılmakta. Örneğin bazı diş macunlarında diş hassasiyetinde kullanılan nanopartiküler kalsiyum fosfat dişin üzerini doğal diş minesi gibi kaplamakta buda hassasiyeti azaltmakta. Kozmetiklerde kullanılan gümüş ve altın nanopartikülleri ve nanopartiküler pigmentler deriye uygulandığında canlı bir görüntü vermektedir. Bu amaçla nanopartiküler gümüş sabun, diş macunları, deodorantlar, dudak ve ozmetik ürünlerinde kullanılmakta.

Nano günümüş içeren cilt temizleyicileri akne tedavisinde antibakteriyal etkileri ile kullanılmakta. Ancak bu etki için ürün içerisinde nanopartilüllerin litrede 15 mg düzeyinde olması gerekmektedir.

Gümüş içeren kremler özelikle yanılarda kulanılmakta, gümüş sülfadiazin-silver sulfadiazine gibi. Ancak yeni nano gümüş içeren yanık ürünlerinde bundan 30 kat daha az gümüş bulunmakta. Böyle bakıldığında nanopartiküler gümüşün daha az toksik olabileceği düşünülebilir.

Gümüş nanopartiküllerinin solunduğunda solunum yolu ile akciğerlerdeki etileri halen artışmalı. Ancak COVID 19 pandemisi sırasında nano gümüş partikül içeren dezenfektanların ortamlarda çok sık kullanıldığını görmekteyiz. İnsan sağlığına zarar verebilecek ve riskleri olan her türlü içeriğin kullanılmaması gerektiğini kesinlikle biliyoruz. Bu nedenle gümüş başta olmak üzere diğer nano maddelerin toksisite kanıtlarının çok iyi değerlendirilmesi gerekmektedir.

Altın İçeren Nanopartiküller

Altın nanopartiküllerinin benzersiz elektronik ve optik özellikleri ile biyomedikal uygulamalarda geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Altın tarih boyunce insanlarda kullanımış ve zararlı olmadığı gözlenmiştir. Ayrıca altının biyolojik bir sistemle temas ettiğinde hücresel hasar yapması üzerine çok az şey bilinmekte.

Bunlara karşın altın nanopartiküllerinin kan-beyin bariyerini aşabildiği ve sinir dokusunda birikebildiğini biliyoruz. Farelerde 8 gün boyunca her gün karın içi boşluğuna-intraperitoneal 12.5 nm altın nano partikülleri faklı dozlarda (40, 200 ve 400 ug / kg / gün) uygulanmış. Kandaki altın seviyeleri, uygulanan dozla artmazken incelenen tüm organlarda, dokularda artış gösteren altın oranları saptanmıştır. Ancak farelerde bu sürede toksik belirtiler gelişmemiştir.

Başka çalışmalarda altın nanopartikülleri hücreler tarafından hücre içerisine alındıkları ve hücre içinde birikintiler oluşturarak hücre hasarına yol açtığı gösterilmiştir. Ayrıca altın nanopartikülleri hüce için glutatyon ile etkileşime girmekte, buda hücre glutatayonun azalmasına yol açmaktadır.

Hayvan deneyleri hayvan embriyolarında altının toksik etkilerini göstermiştir. Bu nedenle, vücutta altın nanopartiküllerine uzun süreli tutulmasının toksisite potansiyelini arttırdığı açıktır. 

Çinko Oksit İçeren Nanopartikülleri

Çinko oksit nanopartikülleri başta kozmetikler, gıda ambalajları ve antimikrobiyal kaplamalar olmak üzere geniş bir ürün yelpazesinde uygulanmakta. Bu nedenle bu nanopartiküllere derimiz, solunum yolu ile akciğer ve hava yolları, sindirim sistemi maruz kalmakta.

İnsan dışında çinko oksitin ekosistemde toksisite çalışmaları yapılmış. Mikroorganizmalar, algler ve bitkilere, suda yaşayan tüm canlılar ve karasal omurgasızlar-omurgalılar üzerindede düşük dozlarda bile toksik oldukları gösterilmiştir. Ekosisteme ve canlılara toksik etkisi iyonik çinkonun serbest oksijen radikallerinin oluşumuna neden olması, UV ortamında fotokatalitik etkisi rol oynamakta.

Karaciğer hücreleri üzrinde toksik olduğu( lipid peroksidasyonundaki bir artışla oksidatif stresi uyararak) gösterilmiştir. da bulunmuştur. 

İnsanlarda burun mukoza hücrelerinde yapılan çalışmalarda; çinko oksitin bu hücrelerde sitotoksik olduğu ve DNA hasarı yaptığı gösterilmiştir.

Titanyum Dioksit İçeren Nanopartikülleri

Bu partiküller son yıllarda kozmetik ve ilaç sektöründe katkı amaçlı kullanılmakta. Bunun dışında kimyasal, elektirik ve elektronik sektöründe geniş bir kullanım alanı bulunmakta.

Bu nanopartiküller burun koku alanı olan "olfactory bulb" dan beyine geçerek hipokampusta depolanmakta. Çalışmalarda sinir sistemi hücrelerinin çoğalmalarını baskıladıkları ve bu hücrelerde morfolojik değişimler yaptığı gösterilmiştir. Sinir sistemi glial hücrelerde sitotoksit etki yapmakta. Akciğerlerde inflamasyona neden olmakta. Bu nanopartküller böbrekte fonksyon füzensizlikleri yapmakta. 

Silikon İçeren Nanopartikülleri

Silika nanonartikülleri endüstriyel ve medikal alanda en fazla kullanılan nanopartiküllerdir. Solunması akciğer hasarına neden olmakta. Bu partiküller dolaşım istemi ile tüm vücut organalarında birikerek hasar yapabilmekte. 

Bakır Oksid İçeren Nanopartikülleri

Son yıllarda hızla artan kullanım alanları bulmakta. Serbest oksien radikalerinin ortaya çıkmasını sağlayarak tüm memeli hücrelerinde toksk etkisi bulunmaktadır. Özellikle böbrek üzerine toksi etkisi bulunmakta.

Nanopartiküller için söylenebilecek son sözlerimiz;

 

• Nanopartiküllerin geniş ölçekli endüstriyel ve insan cildinde uygulamalarından önce dikkatli olunmalıdır. Nanopartiküllerin fizikokimyasal özellikleri, kimyasal bileşimi, saflığı, parçacık boyutu ve dağılımı, yapısal ve yüzey morfolojileri, zaman içinde çözünme, suda çözünürlük, dozimetri ve alım miktarları önemlidir. 
• Nanopartiküllerin çevre üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi için, zararlı etkilerinin göstergeleri, suda çözünmenin toksisite üzerindeki etkisi, topaklaşma veya tortulaşma eğilimleri, atık su arıtma sırasındaki süreci  ve stabiliteleri bilinmelidir. 
• Nanopartiküllerin biyolojik canlılarda ve insanlarda akut toksisite, kronik toksisite, DNA'da bozulma, beyin hasarı, nanopartiküllerin deri, gastrointestinal veya solunum yolundan emilimleri üzerinde güvenirliklerinin değerlendirilmesi gerekmektedir. 
• Nanopartiküllerin  aerosol ve süspansiyonlardaki davranışları iyi bilinmelidir. 
• Bunların hücresel bir ortamda serbest okisjen üretimi üzerine etkileri test edilmelidir. 
• Nanopartiküllerin genotoksisite, immünotoksisite, cilt toksisitesi, üreme toksitisitesi, akciğer, göz, karaciğer ve böbrek toksisitesi açısından test edilmelidir.
• Pozitif genotoksisite ve mutajenite gösteren nanopartiküller kanserojenlik ve üreme davranışı üzerindeki olumsuz etkiler açısından analiz edilmeldiir.