Voor de eerste keer, onderzoekers van instellingen in het hele land hebben een identieke reeks toxicologische tests uitgevoerd om de longgerelateerde gezondheidseffecten van veelgebruikte technische nanomaterialen (ENM's) te evalueren. De studie levert vergelijkbare gezondheidsrisicogegevens van meerdere laboratoria, die regelgevers moeten helpen bij het ontwikkelen van beleid ter bescherming van werknemers en consumenten die in contact komen met ENM's.

Onderzoekers hebben de afgelopen 10 jaar veel toxicologisch onderzoek gedaan naar ENM's, maar de resultaten waren vaak moeilijk te interpreteren. Dit komt omdat ENM's uit verschillende bronnen verschillende chemische en fysische eigenschappen hadden, en omdat onderzoekers verschillende protocollen gebruikten om de experimenten uit te voeren.

"Het doel van het creëren van dit multicenter-consortium was om meerdere laboratoria belangrijke onderzoeken te laten maken met dezelfde materialen en protocollen, zodat beleidsmakers toegang hebben tot consistente, vergelijkbare resultaten van meerdere instellingen, " zegt dr. James Bonner, een universitair hoofddocent milieu- en moleculaire toxicologie bij NC State en hoofdauteur van een paper waarin het werk wordt beschreven.

Voor deze studie is onderzoekers van acht instellingen gebruikten muis- en ratmodellen om te kijken naar de effecten op de longgezondheid die verband houden met blootstelling aan titaniumdioxide-nanodeeltjes en koolstofnanobuisjes.

De onderzoekers ontdekten dat koolstofnanobuisjes, die in alles worden gebruikt, van fietsframes tot hoogwaardige elektronica, veroorzaakte ontstekingen en inflammatoire laesies in de lagere delen van de long. Echter, de onderzoekers ontdekten dat de nanobuisjes minder gevaarlijk kunnen worden gemaakt als ze worden behandeld om overtollige metaalkatalysatoren te verwijderen die in het productieproces worden gebruikt of worden gemodificeerd door carboxylgroepen aan de buitenste schil van de buizen toe te voegen om ze gemakkelijker in biologische vloeistoffen te dispergeren.

De onderzoekers ontdekten ook dat nanodeeltjes van titaniumdioxide ook ontstekingen veroorzaakten in de lagere delen van de longen. Riemvormige titanium nanodeeltjes veroorzaakten meer cellulaire schade in de longen, en meer uitgesproken laesies, dan sferische nanodeeltjes.

"De bevindingen zijn significant, maar de echte boodschap hier is dat het concept van het multicenter-consortium werkt - en dat betekent dat dit een startpunt is voor het beoordelen van nanomaterialen met behulp van deze benadering, " zegt Bonner. "Ik ben optimistisch dat dit zal dienen als een blauwdruk voor soortgelijke inspanningen, waardoor regelgevers vergelijkbare gegevens over instellingen zullen krijgen die voor hen gemakkelijker te interpreteren zijn."