Nanotoxicologie : concentration en ions métalliques

Les résultats d'un certain nombre d'articles de revues récents suggèrent que les ions d'argent, plutôt que les nanoparticules d'argent de valence zéro, sont la principale source de toxicité attribuée aux nanoparticules d'argent. Le taux de libération des ions argent à partir d'une suspension de nanoparticules d'argent dépend de la surface des nanoparticules, de la température, de la teneur en oxygène de l'eau, ainsi que de la présence et de l'identification de ligands liés à la surface de la nanoparticule. La durée de vie des ions argent libres en solution dépend également de l’environnement de la suspension, l’exposition à la lumière et la concentration en sel étant des variables importantes. En raison de la relation linéaire entre le rapport surface/volume pour une concentration fixe de nanoparticules d’argent, les nanoparticules plus petites auront un potentiel de libération plus élevé (voir tableau ci-dessous). De plus, les nanoparticules plus petites ont un taux de courbure plus élevé et sont plus susceptibles de libérer une molécule d'argent de la surface. Cet effet de dissolution des particules plus petites à un rythme plus élevé que celui des particules plus grosses est appelé maturation d'Ostwald et constitue un effet important pour les nanoparticules d'un diamètre inférieur à 10 nm.

Surface, volume et rapport surface/volume de nanosphères de diamètre variable

Diamètre de la nanosphère (nm) Surface (nm2) Volume (nm3) Rapport Surface / Volume
2 13 4 3.0
5 79 65 1.2
10 310 520 0.6
20 1,300 4,200 0.3
50 7,900 65,000 0.12
100 31,000 520,000 0.06
200 130,000 4,200,000 0.03

La concentration en ions argent en solution est déterminée après élimination des nanoparticules d'argent. Pour isoler les nanoparticules, nous recommandons d’utiliser un filtre centrifuge centriprep ou une centrifugeuse à grande vitesse pour sédimenter les nanoparticules, suivi d’une spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) pour déterminer la concentration en ions argent de la solution surnageante. Le tableau suivant comprend des suggestions de vitesses et de durées de centrifugation qui permettront de séparer efficacement le surnageant du culot de nanoparticules dans nos produits standard NanoXact et BioPure.

L'ICP-MS peut également être utilisé pour mesurer la concentration totale d'argent dans une suspension de nanoparticules d'argent. Les nanoparticules sont digérées dans un acide chaud sous pression puis analysées par ICP-MS.

Vitesses de centrifugation pour séparer les solutions d'argent NanoXact et BioPure

Diamètre de la nanosphère (nm) Vitesse de centrifugation (rcf) Durée (min)
10 40,000 120
20 25,000 90
30 20,000 60
40 16,000 45
50 15,000 30
60 14,000 30
80 12,000 30
100 9,000 30

Injection CSS pour les bits extensibles

Utilisez cette zone pour fournir des informations textuelles supplémentaires sur ce bloc extensible.