science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Verstoten keukenartikelen na gebruik antimicrobiële nanodeeltjes?

Een scanning-elektronenmicrofoto die een cluster van zilveren nanodeeltjes toont die vrijkomen door krassen op een met nanozilver doordrenkte snijplank. Het cluster is ongeveer 900 nanometer breed, of ongeveer de grootte van een typische bacterie. Krediet:NIST

Vanwege hun antimicrobiële en schimmeldodende eigenschappen, zilveren nanodeeltjes met een grootte tussen één en 100 nanometer (miljardste van een meter), worden buiten de Verenigde Staten verwerkt in een verscheidenheid aan keukenproducten die bekend staan ​​als voedselcontactmaterialen (FCM's). Onder de met nanozilver doordrenkte FCM's die nu in het buitenland op de markt zijn, zijn spatels, baby mokken, voorraadbakken en snijplanken. Echter, het gebruik van deze items geeft aanleiding tot bezorgdheid dat de nanodeeltjes erin zullen migreren naar voedsel en het milieu, en op zijn beurt, of dit risico's inhoudt voor de menselijke gezondheid.

Om deze problemen aan te pakken, overheidsinstanties over de hele wereld hebben richtsnoeren gepubliceerd, vastgesteld beleid en weloverwogen regelgeving. Deze zijn grotendeels gebaseerd op onderzoek dat de afgifte van nanozilver uit nieuwe, ongebruikte consumentenproducten of laboratoriumsurrogaten, maar geen echte FCM's tijdens en na gebruik. In een nieuwe krant wetenschappers van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA), het National Institute of Standards and Technology (NIST) en de U.S. Consumer Product Safety Commission (CPSC) beschrijven hoe ze mesbeweging simuleerden, wassen en krassen op snijplanken die nanozilver bevatten om te zien of de gebruikspraktijken van de consument de afgifte van nanodeeltjes beïnvloeden.

Met behulp van een door NIST ontwikkelde testmethode, vijf verschillende "gebruiksscenario's" - die elk een ander type en niveau van slijtage simuleren dat vaak wordt gezien bij menselijk gebruik - werden uitgevoerd door drie schurende oppervlakken heen en weer te bewegen over monsters van snijplankmateriaal met nanozilver.

De onderzoekers hopen dat hun testmethode regelgevende instanties zal helpen identificeren of er veiligheids- of gezondheidsrisico's bestaan ​​​​van zilveren nanodeeltjes in materialen die in contact komen met voedsel, en als het zo is, manieren vinden om er op de juiste manier mee om te gaan voordat ze worden goedgekeurd voor verkoop in de Verenigde Staten.

"Een op maat ontworpen scheermesje repliceerde messneden, een stuk schuurspons bootst normale vaatwasomstandigheden na en een wolfraamcarbide braam imiteert krassen door metalen keukengerei, " zei NIST natuurkundige Keana C.K. Scott, een van de auteurs van het artikel dat in het tijdschrift is gepubliceerd Levensmiddelenadditieven en verontreinigingen:deel A . "De was- en krasscenario's werden gedaan op een of twee niveaus van slijtage; 500 en 5, 000 cycli voor de krassimulatie."

Nadat de slijtage loopt, de NIST-onderzoekers gebruikten plakband om te zien of er losse zilveren nanodeeltjes aanwezig waren en van de versleten snijplankmonsters konden worden verwijderd. Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) bij NIST en inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie (een ongelooflijk gevoelige methode voor het detecteren van metaalionen) bij de FDA toonden aan dat stukjes snijplankpolymeer vrijkwamen door schuren en dat sommige hiervan ingebed zilver bevatten. Echter, vrije zilveren nanodeeltjes werden niet gevonden op de SEM-onderzochte tape.

FDA-wetenschappers bepaalden ook hoeveel, indien van toepassing, zilverionen en intacte zilvernanodeeltjes zouden wegtrekken van snijplanken wanneer ze worden blootgesteld aan water en azijnzuur. Ze ontdekten dat de concentraties van ionisch en deeltjesvormig zilver in beide oplossingen erg laag waren. In feite, er was geen waarneembaar verschil in de zilvermigratie die werd waargenomen tussen de nieuwe en ongebruikte snijplanken met nanozilver in vergelijking met de snijplanken die waren gesneden, gewassen of bekrast.

Op basis van hun bevindingen, de NIST- en FDA-onderzoekers suggereerden dat toekomstige studies zouden moeten onderzoeken of een combinatie van gebruiksscenario's de hoeveelheid vrijgekomen zilverionen of nanodeeltjes zou verhogen. Bijvoorbeeld, ze zeiden, misschien heeft het wassen van de snijplank na het krabben een ander effect.

"Nu we hebben aangetoond dat de evaluatiemethode voor migratie werkt, het kan worden gebruikt om deze en andere vragen te beantwoorden over wat er gebeurt als mensen FCM's met nanodeeltjes gebruiken, " zei NIST-onderzoekschemicus David Goodwin, een andere auteur op het papier. "Beurtelings, die bevindingen zouden waardevol moeten zijn voor de instanties die eventuele gezondheids- of veiligheidsrisico's moeten bepalen."