Os nanomateriais fabricados (NMFs) têm uma ampla distribuição ambiental podendo ser assimilados pelos organismos. A sua natureza química é diversa, compreendendo dos inorgânicos (e.g. SiO2) aos orgânicos (e.g. nanotubos de carbono-NTC). Também têm tido uma atenção especial os nanoplásticos tendo polímeros aglutinantes e nano-cargas. Os NMFs funcionalizados sofreram uma alteração química na superfície, sendo vital avaliar se este “revestimento” tem um papel na toxicidade. Assim, não podemos ignorar que os efeitos biológicos poderão não estar limitados a uma toxicidade primária, mas também aos efeitos das suas interações com os químicos (toxicidade secundária). Os estudos têm-se focado com regularidade na ecotoxicologia marinha sendo escassos os que consideram uma abordagem no compartimento água doce, sobretudo no que se refere aos nanoplásticos e NMFs de SiO2. Para o ambiente terrestre, os efeitos destes NMFs são desconhecidos, com exceção para NTC. Nanoplásticos, SiO2 e NTC funcionalizados (combinados e.g. com hormona sexual sintética, retardantes de chama, Ni e alguns poluentes persistentes orgânicos) têm sido objeto de estudo em animais de água doce, e.g. peixe-zebra (Danio rerio). Porém, apenas dois estudos envolvendo NTC funcionalizados com disruptores endócrinos foram realizados em invertebrados de solo (e.g. oligoquetas, Eisenia sp.). As respostas biológicas relacionadas com enzimas, dano de ADN, e comportamento têm sido exploradas em peixe-zebra (para ambos os 3 NMFs) e Eisenia sp. (apenas para NTC), e investigada a toxicidade no desenvolvimento em D. rerio. D. rerio é um modelo padrão muito usado numa abordagem ecotoxicológica aquática. O modelo terrestre, Enchytraeus crypticus tem sido usado recentemente em estudos de genómica funcional com NMFs, uma vez que existe um conhecimento fisiológico base (i.e. Enchytraeus).
A investigação ao nível molecular (expressão de genes-alvo) e bioquímico (enzimas, dano de ADN e lípidos) será decisiva para obter efeitos que antecedem ao nível da população, nestes organismos que vivem em meios vulneráveis. Esta informação será comparada com a obtida pelos testes de toxicidade padrão (regulamento OCDE), e assim fornecer conhecimento sobre o modo de ação dos NMFs. Nós pretendemos identificar os perigos e avaliar a exposição medindo os riscos dos NMFs selecionados. Depois, esta ação poderá definir a futura aceitação dos NMFs nos produtos comerciais. Os NMFs ambientalmente preferíveis poderão ser selecionados dependendo primeiro da avaliação dos perigos e depois da avaliação da exposição.
Em síntese, o principal objetivo do UNRAvEL é estudar as respostas integradas de um conjunto de biomarcadores, cobrindo vários níveis organizacionais, para se avaliarem os efeitos dos NMFs (funcionalizados ou não). Para atingir isso, um importante e coeso grupo interdisciplinar irá estudar e modelar o impacto dos NMFs com as matrizes abióticas e bióticas.