Evaluation of the genotoxic potential of graphene nanomaterials

Abstract

Graphene is a purely carbon-based, honeycomb-structured, one-atom thick layer of carbon atoms, bonded to another by sp2 hybridization and since its isolation, its unique properties such as high surface area, electrical and thermal conductivities have been widely studied. Graphene and graphene-based nanomaterials are now applied in several fields, as for instance medicine, electronics, sensors and environment. Despite the wide application of graphene nanomaterials, the information on the risks to human health and the environment are not yet well known. Consequently, it is important to investigate and evaluate the potential toxicity of graphene. This thesis revises the applications and toxicity of Graphene-Family Nanomaterials (GFNs) to human cells. Also, the assays for in vitro evaluation of genotoxic effects were also shortly revised. The relevance of the evaluation of potential genotoxic effects of GFNs is highlighted in this thesis.

O Grafeno é constituído por uma única camada de átomos de carbono, estruturada em forma hexagonal com os átomos de carbono ligados por hibridação sp2 e, desde o seu isolamento as suas propriedades únicas, tais como, grande área superficial, condutividade elétrica e térmica, têm sido bastante estudadas. Os nanomateriais de grafeno e os que são à base de grafeno são atualmente aplicados em várias áreas, tais como medicina, eletrónica, sensores e ambiente. Apesar da ampla aplicação dos nanomateriais de grafeno, as informações sobre os riscos para a saúde humana e o meio ambiente não são ainda bem conhecidas. Consequentemente, é importante investigar e avaliar a potencial toxicidade do grafeno. Esta tese revê as aplicações e a toxicidade da Família dos Nanomateriais de Grafeno (GFNs) em células humanas. Além disso, os ensaios para a avaliação in vitro dos efeitos genotóxicos também foram brevemente revistos. A relevância da avaliação dos potenciais efeitos genotóxicos das GFNs é destacada nesta tese.