Toxicologische relevantie van agglomeraten en aggregaten van nanodeeltjes: een stap naar een toxicologisch relevante definitie van nanomaterialen

Inleiding en achtergrond:

nanotechnologie is één van de snelst groeiende technologieën in de huidige eeuw en wordt toegepast in vele aspecten van ons dagelijks leven, zoals geproduceerd nanodeeltjes (MNPs) of geproduceerd nanomaterialen (MNMs), bijv. in cosmetica en verzorgingsproducten, kleding, levensmiddelenadditieven, afvalwaterzuivering, specifieke drug delivery in het lichaam etc. groeiende productie en het gebruik van de vervaardigde nanomaterialen (MNMs) verhoogt het risico van menselijke blootstelling en de mondiale bezorgdheid over de mogelijke schadelijke effecten van MNMs. In real-world toepassingen en blootstellingscenario's, MNMs bestaan ook als aggregaten en/of klonten (AA) van primaire deeltjes met een of meer externe afmetingen in het bereik van 1 tot 100 nm. Echter, de biologische gedrag/toxiciteit van de Aa is niet onderzocht. Bovendien is de huidige EU-definitie voor de MNM omvatte ook van AA, maar de toxicologische relevantie is niet geverifieerd. Een dergelijke discrepantie, niet alleen voor de risicobeoordeling van MNMs, doch ook een belemmering voor de toepassing van de regelgeving en de ontwikkeling van richtlijnen ter bewaking SNPs uit producten en goederen.

Methoden:

De nano-silica (nSiO2) wordt gebruikt als een model voor het evalueren van de invloed van AA op toxiciteit en grootteverdeling, nano-titaandioxide (nTiO2) worden gebruikt. In in vitro studies, MNMs wordt blootgesteld aan menselijke cellijnen zoals pulmonaire menselijke cellijnen (bijv.16 HBE), intestinale cellijnen (bv. Caco2 cellen) en macrofagen (afgeleid van monocyten THP-1). Op het einde van de blootstelling, eindpunten zoals markers van ontsteking (ELISA), oxidatieve stress (glutathion gehalte) en genotoxiciteit (comet assay) zullen worden beoordeeld. Voor in-vivo studies, Zwitserse albino mannelijke muizen zullen worden blootgesteld aan MNM op verschillende doses, geofferd op verschillende tijdstippen. Op het einde van de blootstelling, de cellen (long, bal, bloed) zal regelmatig worden verwerkt voor comet assay voor het bepalen van de genotoxische effecten en onderzoek te doen naar het andere biologische eindpunten zoals weefselschade, translocatie van nanomaterial, merkers van ontstekingen en oxidatieve stress.

Verwachte resultaten:

Op basis van de resultaten van in vitro en in vivo studies, de invloed van MNM AA en grootteverdeling voor toxiciteit worden vergeleken en geanalyseerd. De biologische reacties vanwege chronische MNM blootstelling zullen worden geëvalueerd. Bovendien kan een beter begrip van MNM interferentie bij de biologische barrières en mogelijkheden om via translocate deze belemmeringen zullen worden vastgesteld. Vervolgens werd dit project zal een bijdrage leveren aan kennis opbouwen van het potentiële risico van MNM voor het milieu en voor de mens, zodanig dat een veiliger gebruik van deze materialen kan worden geïmplementeerd. Opbouwen van kennis op dit gebied is één van de voorwaarde voor een veiliger inrichting en verdere verbetering van de nanotechnologieën.