Nanosafety: a Perspective on Nano-Bio Interactions.
bio‐corona
eco‐corona
nanomaterials
nanosafety
safe‐by‐design
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
10 Apr 2024
10 Apr 2024
Historique:
revised:
28
02
2024
received:
16
11
2023
medline:
10
4
2024
pubmed:
10
4
2024
entrez:
10
4
2024
Statut:
aheadofprint
Résumé
Engineered nanomaterials offer numerous benefits to society ranging from environmental remediation to biomedical applications such as drug or vaccine delivery as well as clean and cost-effective energy production and storage, and the promise of a more sustainable way of life. However, as nanomaterials of increasing sophistication enter the market, close attention to potential adverse effects on human health and the environment is needed. Here a critical perspective on nanotoxicological research is provided; the authors argue that it is time to leverage the knowledge regarding the biological interactions of nanomaterials to achieve a more comprehensive understanding of the human health and environmental impacts of these materials. Moreover, it is posited that nanomaterials behave like biological entities and that they should be regulated as such.
Identifiants
pubmed: 38597766
doi: 10.1002/smll.202310540
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2310540Subventions
Organisme : Stiftelsen för Miljöstrategisk Forskning
ID : [none]
Organisme : Vetenskapsrådet
ID : 2021-04983
Informations de copyright
© 2024 The Authors. Small published by Wiley‐VCH GmbH.
Références
A. A. Keller, A. Ehrens, Y. Zheng, B. Nowack, Nat. Nanotechnol. 2023, 18, 834.
E. Valsami‐Jones, L. I. Lynch, Science 2015, 350, 388.
H. F. Krug, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2014, 53, 12304.
S. Zhu, L. Li, Z. Gu, C. Chen, Y. Zhao, Small 2020, 16, 2000980.
C. Domingues, A. Santos, C. Alvarez‐Lorenzo, A. Concheiro, I. Jarak, F. Veiga, I. Barbosa, M. Dourado, A. Figueiras, ACS Nano 2022, 16, 9994.
A. Nel, T. Xia, L. Mädler, N. Li, Science 2006, 311, 622.
N. Lewinski, V. Colvin, D. R. C. Drezek, Small 2008, 4, 26.
H. F. Krug, P. Wick, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2011, 50, 1260.
F. Zhao, Y. Zhao, Y. Liu, X. Chang, C. Chen, Y. Zhao, Small 2011, 7, 1322.
M. F. Hochella Jr, D. W. Mogk, J. Ranville, I. C. Allen, G. W. Luther, L. C. Marr, B. P. McGrail, M. Murayama, N. P. Qafoku, K. M. Rosso, N. Sahai, P. A. Schroeder, P. Vikesland, P. Westerhoff, Y. Yang, Science 2019, 363, 8299.
C. A. Poland, R. Duffin, I. Kinloch, A. Maynard, W. A. Wallace, A. Seaton, V. Stone, S. Brown, W. Macnee, K. Donaldson, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 423.
D. K. Lee, S. Jeon, Y. Han, S. H. Kim, S. Lee, I. J. Yu, K. S. Song, A. Kang, W. S. Yun, S. M. Kang, Y. S. Huh, W. S. Cho, ACS Nano 2018, 12, 10867.
B. L. Allen, P. D. Kichambare, P. Gou, I. I. Vlasova, A. A. Kapralov, N. Konduru, V. E. Kagan, A. Star, Nano Lett. 2008, 8, 3899.
V. E. Kagan, N. V. Konduru, W. Feng, B. L. Allen, J. Conroy, Y. Volkov, I. I. Vlasova, N. A. Belikova, N. Yanamala, A. Kapralov, Y. Y. Tyurina, J. Shi, E. R. Kisin, A. R. Murray, J. Franks, D. Stolz, P. Gou, J. Klein‐Seetharaman, B. Fadeel, A. Star, A. A. Shvedova, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 354.
E. D. Kuempel, M. C. Jaurand, P. Møller, Y. Morimoto, N. Kobayashi, K. E. Pinkerton, L. M. Sargent, R. C. Vermeulen, B. Fubini, A. B. Kane, Crit. Rev. Toxicol. 2017, 47, 1.
S. F. Hansen, A. Lennquist, Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 3.
T. Chernova, F. A. Murphy, S. Galavotti, X. M. Sun, I. R. Powley, S. Grosso, A. Schinwald, J. Zacarias‐Cabeza, K. M. Dudek, D. Dinsdale, J. Le Quesne, J. Bennett, A. Nakas, P. Greaves, C. A. Poland, K. Donaldson, M. Bushell, A. E. Willis, M. MacFarlane, Curr. Biol. 2017, 27, 3302.
B. Fadeel, K. Kostarelos, Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 164.
D. A. Heller, P. V. Jena, M. Pasquali, K. Kostarelos, L. G. Delogu, R. E. Meidl, S. V. Rotkin, D. A. Scheinberg, R. E. Schwartz, M. Terrones, Y. Wang, A. Bianco, A. A. Boghossian, S. Cambré, L. Cognet, S. R. Corrie, P. Demokritou, S. Giordani, T. Hertel, T. Ignatova, M. F. Islam, N. M. Iverson, A. Jagota, D. Janas, J. Kono, S. Kruss, M. P. Landry, Y. Li, R. Martel, S. Maruyama, A. V. Naumov, M. Prato, S. J. Quinn, D. Roxbury, M. S. Strano, J. M. Tour, R. B. Weisman, W. Wenseleers, M. Yudasaka, Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 164.
H. Ali‐Boucetta, A. Nunes, R. Sainz, M. A. Herrero, B. Tian, M. Prato, A. Bianco, K. Kostarelos, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2013, 52, 2274.
K. T. Al‐Jamal, A. Nunes, L. Methven, H. Ali‐Boucetta, S. Li, F. M. Toma, M. A. Herrero, W. T. Al‐Jamal, ten Eikelder HM, J. Foster, S. Mather, M. Prato, A. Bianco, K. Kostarelos, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2012, 51, 6389.
M. L. Schipper, N. Nakayama‐Ratchford, C. R. Davis, N. W. Kam, P. Chu, Z. Liu, X. Sun, H. Dai, S. S. Gambhir, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 216.
A. Pietroiusti, L. Campagnolo, B. Fadeel, Small 2013, 9, 1557.
M. R. Miller, J. B. Raftis, J. P. Langrish, S. G. McLean, P. Samutrtai, S. P. Connell, S. Wilson, A. T. Vesey, P. H. B. Fokkens, A. J. F. Boere, P. Krystek, C. J. Campbell, P. W. F. Hadoke, K. Donaldson, F. R. Cassee, D. E. Newby, R. Duffin, N. L. Mills, ACS Nano 2017, 11, 4542.
W. G. Kreyling, S. Hirn, W. Möller, C. Schleh, A. Wenk, G. Celik, J. Lipka, M. Schäffler, N. Haberl, B. D. Johnston, R. Sperling, G. Schmid, U. Simon, W. J. Parak, M. Semmler‐Behnke, ACS Nano 2014, 8, 222.
H. S. Choi, Y. Ashitate, J. H. Lee, S. H. Kim, A. Matsui, N. Insin, M. G. Bawendi, M. Semmler‐Behnke, J. V. Frangioni, A. Tsuda, Nat. Biotechnol. 2010, 28, 1300.
H. Kokot, B. Kokot, A. Sebastijanovic, C. Voss, R. Podlipec, P. Zawilska, T. Berthing, C. Ballester‐López, P. H. Danielsen, C. Contini, M. Ivanov, A. Kriselj, P. Cotar, Q. Zhou, J. Ponti, V. Zhernovkov, M. Schneemilch, Z. Doumandji, M. Pusnik, P. Umek, S. Pajk, O. Joubert, O. Schmid, I. Urbancic, M. Irmler, J. Beckers, V. Lobaskin, S. Halappanavar, N. Quirke, A. P. Lyubartsev, U. Vogel, T. Koklic, T. Stoeger, J. Strancar, Adv. Mater. 2020, 32, 2003913.
L. Wang, S. Luanpitpong, V. Castranova, W. Tse, Y. Lu, V. Pongrakhananon, Y. Rojanasakul, Nano Lett. 2011, 11, 2796.
K. K. Comfort, L. K. Braydich‐Stolle, E. I. Maurer, S. M. Hussain, ACS Nano 2014, 8, 3260.
G. Peng, B. Fadeel, Adv. Drug Deliv. Rev. 2022, 188, 114422.
S. Omori, M. Tsugita, Y. Hoshikawa, M. Morita, F. Ito, S. I. Yamaguchi, Q. Xie, O. Noyori, T. Yamaguchi, A. Takada, T. Saitoh, S. Toyokuni, H. Akiba, S. Nagata, K. Kinoshita, M. Nakayama, Cell Rep. 2021, 34, 108734.
S. I. Yamaguchi, Q. Xie, F. Ito, K. Terao, Y. Kato, M. Kuroiwa, S. Omori, H. Taniura, K. Kinoshita, T. Takahashi, S. Toyokuni, K. Kasahara, M. Nakayama, Nat. Nanotechnol. 2023, 18, 628.
L. Xu, X. Wang, W. Wang, M. Sun, W. J. Choi, J. Y. Kim, C. Hao, S. Li, A. Qu, M. Lu, X. Wu, F. M. Colombari, W. R. Gomes, A. L. Blanco, A. F. de Moura, X. Guo, H. Kuang, N. A. Kotov, C. Xu, Nature 2022, 601, 366.
D. Baimanov, L. Wang, K. Liu, M. Pan, R. Cai, H. Yuan, W. Huang, Q. Yuan, Y. Zhou, C. Chen, Y. Zhao, Nanoscale Horiz. 2023, 8, 859.
K. C. Barnett, S. Li, K. Liang, J. P. Ting, Cell 2023, 186, 2288.
S. L. Cassel, S. C. Eisenbarth, S. S. Iyer, J. J. Sadler, O. R. Colegio, L. A. Tephly, A. B. Carter, P. B. Rothman, R. A. Flavell, F. S. Sutterwala, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2008, 105, 9035.
C. Dostert, V. Pétrilli, R. Van Bruggen, C. Steele, B. T. Mossman, J. Tschopp, Science 2008, 320, 674.
V. Hornung, F. Bauernfeind, A. Halle, E. O. Samstad, H. Kono, K. L. Rock, K. A. Fitzgerald, E. Latz, Nat. Immunol. 2008, 9, 847.
A. S. Yazdi, G. Guarda, N. Riteau, S. K. Drexler, A. Tardivel, I. Couillin, J. Tschopp, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2010, 107, 19449.
J. Palomäki, E. Välimäki, J. Sund, M. Vippola, P. A. Clausen, K. A. Jensen, K. Savolainen, S. Matikainen, H. Alenius, ACS Nano 2011, 5, 6861.
G. Gupta, J. Kaur, K. Bhattacharya, B. J. Chambers, A. Gazzi, G. Furesi, M. Rauner, C. Fuoco, M. Orecchioni, L. G. Delogu, L. Haag, J. E. Stehr, A. Thomen, R. Bordes, P. Malmberg, G. A. Seisenbaeva, V. G. Kessler, M. Persson, B. Fadeel, ACS Nano 2023, 17, 17451.
N. Muñoz‐Wolf, R. W. Ward, C. H. Hearnden, F. A. Sharp, J. Geoghegan, K. O'Grady, C. P. McEntee, K. A. Shanahan, C. Guy, A. G. Bowie, M. Campbell, C. B. Roces, G. Anderluzzi, C. Webb, Y. Perrie, E. Creagh, E. C. Lavelle, Cell Rep. Med. 2023, 4, 100899.
P. L. Latreille, M. Le Goas, S. Salimi, J. Robert, G. De Crescenzo, D. C. Boffito, V. A. Martinez, P. Hildgen, X. Banquy, ACS Nano 2022, 16, 1689.
S. Tenzer, D. Docter, S. Rosfa, A. Wlodarski, J. Kuharev, A. Rekik, S. K. Knauer, C. Bantz, T. Nawroth, C. Bier, J. Sirirattanapan, W. Mann, L. Treuel, R. Zellner, M. Maskos, H. Schild, R. H. Stauber, ACS Nano 2011, 5, 7155.
C. D. Walkey, J. B. Olsen, F. Song, R. Liu, H. Guo, D. W. Olsen, Y. Cohen, A. Emili, W. C. Chan, ACS Nano 2014, 8, 2439.
S. Han, R. da Costa Marques, J. Simon, A. Kaltbeitzel, K. Koynov, K. Landfester, V. Mailänder, I. Lieberwirth, Nat. Commun. 2023, 14, 295.
K. E. Wheeler, A. J. Chetwynd, K. M. Fahy, B. S. Hong, J. A. Tochihuitl, L. A. Foster, I. Lynch, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 617.
F. Abdolahpur Monikh, L. Chupani, D. Arenas‐Lago, Z. Guo, P. Zhang, G. K. Darbha, E. Valsami‐Jones, I. Lynch, M. G. Vijver, P. M. van Bodegom, W. J. G. M. Peijnenburg, Nat. Commun. 2021, 12, 899.
M. Mahmoudi, M. P. Landry, A. Moore, R. Coreas, Nat. Rev. Mater. 2023, 8, 422.
W. Ngo, J. L. Y. Wu, Z. P. Lin, Y. Zhang, B. Bussin, Granda Farias A, A. M. Syed, K. Chan, A. Habsid, J. Moffat, W. C. W. Chan, Nat. Chem. Biol. 2022, 18, 1023.
B. Fadeel, Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol 2022, 14, 1798.
W. J. Stark, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2011, 50, 1242.
M. Cao, R. Cai, L. Zhao, M. Guo, L. Wang, Y. Wang, L. Zhang, X. Wang, H. Yao, C. Xie, Y. Cong, Y. Guan, X. Tao, Y. Wang, S. Xu, Y. Liu, Y. Zhao, C. Chen, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 708.
A. Malysheva, A. Ivask, C. L. Doolette, N. H. Voelcker, E. Lombi, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 926.
J. Liu, Z. Wang, F. D. Liu, A. B. Kane, R. H. Hurt, ACS Nano 2012, 6, 9887.
Z. Wang, A. von dem Bussche, P. K. Kabadi, A. B. Kane, R. H. Hurt, ACS Nano 2013, 7, 8715.
S. V. Lynch, O. Pedersen, N. Engl. J. Med. 2016, 375, 2369.
G. Peng, H. M. Sinkko, H. Alenius, N. Lozano, K. Kostarelos, L. Bräutigam, B. Fadeel, Nat. Nanotechnol. 2023, 18, 42.
H. Zheng, Z. Gu, Y. Pan, J. Chen, Q. Xie, S. Xu, M. Gao, X. Cai, S. Liu, W. Wang, W. Li, X. Liu, Z. Yang, R. Zhou, R. Li, Part. Fibre Toxicol. 2021, 18, 17.
M. H. H. Mazumder, J. Gandhi, N. Majumder, L. Wang, R. I. Cumming, S. Stradtman, M. Velayutham, Q. A. Hathaway, J. Shannahan, G. Hu, T. R. Nurkiewicz, R. M. Tighe, E. E. Kelley, S. Hussain, Part. Fibre Toxicol. 2023, 20, 15.
A. Avellan, M. Simonin, E. McGivney, N. Bossa, E. Spielman‐Sun, J. D. Rocca, E. S. Bernhardt, N. K. Geitner, J. M. Unrine, M. R. Wiesner, G. V. Lowry, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 1072.
Y. Zhou, Y. Wang, W. Peijnenburg, M. G. Vijver, S. Balraadjsing, W. Fan, Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 17786.
G. V. Lowry, A. Avellan, L. M. Gilbertson, Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 517.
Z. Han, A. S. Adeleye, A. A. Keller, In Encyclopedia of Nanomaterials, First Edition (Eds.: Y. Yin, Y. Lu, Y. Xia) Elsevier, Amsterdam/New York 2023.
P. Babakhani, T. Phenrat, M. Baalousha, K. Soratana, C. L. Peacock, B. S. Twining, M. F. Hochella, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 1342.
S. W. Jones, R. A. Roberts, G. R. Robbins, J. L. Perry, M. P. Kai, K. Chen, T. Bo, M. E. Napier, J. P. Ting, J. M. Desimone, J. E. Bear, J. Clin. Invest. 2013, 123, 3061.
D. K. Scoville, C. C. White, D. Botta, L. A. McConnachie, M. E. Zadworny, S. C. Schmuck, X. Hu, X. Gao, J. Yu, R. L. Dills, L. Sheppard, M. A. Delaney, W. C. Griffith, R. P. Beyer, R. C. Zangar, J. G. Pounds, E. M. Faustman, T. J. Kavanagh, Toxicol. Appl. Pharmacol. 2015, 289, 240.
E. A. Frank, V. S. Carreira, K. Shanmukhappa, M. Medvedovic, D. R. Prows, J. S. Yadav, Toxicol. Appl. Pharmacol. 2017, 327, 59.
D. K. Scoville, D. Botta, K. Galdanes, S. C. Schmuck, C. C. White, P. L. Stapleton, T. K. Bammler, J. W. MacDonald, W. A. Altemeier, M. Hernandez, S. R. Kleeberger, L. C. Chen, T. Gordon, T. J. Kavanagh, FASEB J. 2017, 31, 4600.
F. M. Zickgraf, A. Murali, R. Landsiedel, Curr. Opin. Toxicol. 2023, 35, 100429.
X. Cai, X. Liu, J. Jiang, M. Gao, W. Wang, H. Zheng, S. Xu, R. Li, Small 2020, 16, 1907663.
B. Fadeel, L. Farcal, B. Hardy, S. Vázquez‐Campos, D. Hristozov, A. Marcomini, I. Lynch, E. Valsami‐Jones, H. Alenius, K. Savolainen, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 537.
B. J. Curtis, N. J. Niemuth, E. Bennett, A. Schmoldt, O. Mueller, A. A. Mohaimani, E. D. Laudadio, Y. Shen, J. C. White, R. J. Hamers, R. D. Klaper, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 661.
G. Del Giudice, A. Serra, L. A. Saarimäki, K. Kotsis, I. Rouse, S. A. Colibaba, K. Jagiello, A. Mikolajczyk, M. Fratello, A. G. Papadiamantis, N. Sanabria, M. E. Annala, J. Morikka, P. A. S. Kinaret, E. Voyiatzis, G. Melagraki, A. Afantitis, K. Tämm, T. Puzyn, M. Gulumian, V. Lobaskin, I. Lynch, A. Federico, D. Greco, Nat. Nanotechnol. 2023, 18, 957.
E. Wyrzykowska, A. Mikolajczyk, I. Lynch, N. Jeliazkova, N. Kochev, H. Sarimveis, P. Doganis, P. Karatzas, A. Afantitis, G. Melagraki, A. Serra, D. Greco, J. Subbotina, V. Lobaskin, M. A. Bañares, E. Valsami‐Jones, K. Jagiello, T. Puzyn, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 924.