Bezpieczeństwo zdrowotne i środowiskowe nanomateriałów
Nanotechnologia to nowa, obiecująca dziedzina, oferująca liczne zastosowania w zakresie materiałów i energii. Elementy organiczne i nieorganiczne o rozmiarach nano stosuje się także w polimerach termoplastycznych i termoutwardzalnych, uzyskując nową klasą materiałów o ulepszonych właściwościach. Choć nanotechnologia przynosi wiele pożytecznych zastosowań, wpływ nanomateriałów na środowisko i zdrowie ludzi nie jest do końca znany. Analizę toksykologiczną przeprowadza się tylko na nanomateriałach otrzymywanych na skalę laboratoryjną, a ponadto brakujeinformacji o ich cyklu życiowym. Finansowany ze środków UE projekt NEPHH ("Nanomaterials-related environmental pollution and health hazards throughout their life cycle") miał na celu określenie wpływu na środowisko i zagrożeń zdrowotnych związanych z nanostrukturami. Partnerzy projektu badali w szczególności krzemowe nanokompozyty polimerowe ze względu na ich zastosowania w przemyśle produkcji tworzyw sztucznych. Wytworzono cząsteczki pyłu pochodzące z nanostruktur, aby przechwycić materiał uwalniany na różnych etapach cyklu życiowego podczas symulacji na przykład wypadków komunikacyjnych czy recyklingu. Ze względu na miniaturowe rozmiary nanocząsteczki mogą przedostawać się do organizmu człowieka, docierać do ważnych organów i uszkadzać je. Dlatego też konsorcjum przeanalizowało potencjalne działanie toksyczne uwalnianych nano-odłamków w badaniach in vitro. Zbadano wpływ na zdrowie człowieka w szczególności na strukturze komórkowej i ekspresji białek. Wykonano także badania ekotoksykologiczne, zarówno na pojedynczych bakteriach, jak na bakteryjnych błonach biologicznych, roślinach i bezkręgowcach. Jako bazę porównawczą wykorzystano kompozyty niezawierające badanych nanomateriałów. Otrzymane wyniki porównano także z ryzykiem (eko)toksykologicznym związanym z nienaruszonymi nanocząsteczkami, pochodzącymi bezpośrednio od producentów. Kilka kombinacji (głównie z poliamidami) wykazało pewne działania cytotoksyczne. Szczególnie w przypadku polimerów zawierających montmorylonit za toksyczność wydaje się odpowiadać uwalnianie amoniaku używanego jako wstawka w montmorylonicie. Natomiast jeśli chodzi o ekotoksykologiczne badania bakterii, uznano, że w przypadku większości próbek toksyczność materiałów polipropylenowych i poliamidowych nie jest związana z cząsteczkami uwalnianymi w wyniku starzenia się nanomateriału. W przypadku zwierząt lądowych badane próbki nie dały żadnych objawów stresu. Jako uzupełnienie tych prac przeprowadzono analizę cyklu życiowego dotyczącą określonego zastosowania montmorylonitu. Uzyskane wyniki nie wykazały żadnych znaczących różnic pod względem skutków ekologicznych, natomiast pod dodaniu nanomateriału zwiększała się wydajność matrycy. Badanie ankietowe przeprowadzone w celu oceny procedur BHP stosowanych w światowym sektorze nanotechnologii wykazało, że blisko połowa wszystkich organizacji sektora nie dysponuje specjalistycznymi programami bezpieczeństwa nanotechnologicznego. Ponadto opracowano wytyczne dotyczące ochrony pracowników i efektywnego gospodarowania odpadami pochodzącymi z materiałów zawierających nanocząsteczki. Materiały audiowizualne można znaleźć na stronie: http://webdropoff.cranfield.ac.uk/pickup/c7e4c9c32c4d3a8cfc9effa50d2314f6/267342
