Nanotechnologie is misschien wel een van de meest besproken industrieën van de afgelopen jaren. Naar verwachting in 2025 wereldwijd $ 173,95 miljard waard, deze snel veranderende sector levert nu al grote duurzaamheid op, gezondheids- en welzijnsvoordelen voor de samenleving.

nanomaterialen, Zoals de naam al doet vermoeden, zijn erg klein, minder dan een miljoenste van een meter groot. Ze hebben unieke fysische en chemische eigenschappen waardoor ze verbeterde eigenschappen hebben, zoals een grotere reactiviteit, kracht, elektrische kenmerken en functionaliteit. Deze voordelen hebben ertoe geleid dat nanomaterialen zijn verwerkt in een breed scala aan consumentenproducten. de auto, computergebruik, elektronisch, cosmetica, sport- en gezondheidszorgsectoren profiteren allemaal van innovaties op het gebied van nanotechnologie. Er zijn ook nieuwe velden ontstaan, zoals nanogeneeskunde, die tot doel heeft ons toekomstige vermogen om ziekten te behandelen drastisch te verbeteren.

Maar hoe spannend dit ook mag klinken, zoals bij elke innovatie, we moeten ervoor zorgen dat rekening wordt gehouden met de gevolgen voor de menselijke gezondheid en het milieu. En dit is geen eenvoudige taak. Hoewel er voor een groot aantal zaken – zoals chemische verbindingen – standaard gevarenbeoordelingen beschikbaar zijn, hebben nanomaterialen unieke eigenschappen en kunnen ze dus niet op precies dezelfde manier worden beoordeeld.

Milieugezondheid en mensen

Nanomaterialen dringen ons milieu al binnen, zij het op een laag niveau. Ze worden aangetroffen in afvalwater van producten als tandpasta, zonnebrandcreme, en wanneer items zoals nano-zilveren sokken (die stinkende voeten voorkomen) worden gewassen. Uit milieuveiligheidsstudies op korte termijn is ook gebleken dat veel nanomaterialen adsorberen (een dunne film vormen) op het oppervlak van de opperhuid van organismen, zoals algen en watervlooien. De materialen worden ook verdeeld in beide darmsystemen en door de lichamen van kleine wezens.

Het is van vitaal belang dat we grip krijgen op de mogelijke nadelige effecten van nanomaterialen voordat wijdverbreide verspreiding in het milieu optreedt. Momenteel, de langetermijneffecten van blootstelling aan nanomaterialen op ecosystemen is slecht begrepen. Ook kennen we de impact van blootstelling aan nanomaterialen op de voedselketen niet. Ze kunnen de voedingssnelheid beïnvloeden, evenals het gedrag en de overleving van verschillende soorten, bijvoorbeeld.

We weten ook niet genoeg over hoe nanomaterialen mensen kunnen beïnvloeden wanneer ze in kleine doses en gedurende lange perioden worden blootgesteld. De belangrijkste blootstellingsroutes voor de mens zijn de longen, darm en huid. Nanomaterialen worden verwerkt in voedselproducten en verpakkingen, en ze kunnen tijdens de productie door werknemers worden ingeademd of ingeslikt, te. Tests hebben aangetoond dat zodra nanomaterialen het lichaam binnenkomen, ze vast komen te zitten in de lever, maar we weten niet welk risico ze op lange termijn vormen.

De huidige standaard dierproefvrije veiligheidstests voor menselijke longen, darm- en huidblootstelling zijn erg simplistisch. Bijvoorbeeld, om de biologische impact van het inademen van nanomaterialen te bepalen, wetenschappers kweken een enkelvoudig longcelsysteem in het laboratorium en stellen het bloot aan nanomaterialen die in vloeistof zijn gesuspendeerd. Maar er zijn meer dan 40 verschillende celtypen in de menselijke long. Dit soort tests kunnen de potentiële schade die gepaard gaat met blootstelling aan nanomaterialen niet nauwkeurig voorspellen. Noch nauwkeurig de complexiteit van het menselijk lichaam nabootsen of de manier waarop we nanomaterialen tegenkomen.

De volgende generatie

De wereld heeft al de problemen ervaren die kunnen komen met nieuwe innovaties. Gezien de ervaringen van de wereld met asbest (die, hoewel het al duizenden jaren wordt gebruikt, pas in de jaren 1900 als bron van ziekten werd ontdekt), de controversiële ontwikkeling van genetisch gemodificeerd voedsel, en de zeer actuele microplasticscrisis, het is absoluut noodzakelijk dat vooruitgang in nanotechnologie niet leidt tot soortgelijke gezondheidscrises.

Ons onderzoeksteam werkt nu aan het verbeteren van nanotechnologietests, via het door Horizon 2020 gefinancierde project PATROLS. Het samenbrengen van toonaangevende internationale nanoveiligheid, ecotoxicologie, experts op het gebied van weefselengineering en computationele modellering van over de hele wereld, ons doel is om voort te bouwen op internationale best practices en de huidige testbeperkingen aan te pakken.

We passen al geavanceerde wetenschap toe om geavanceerde weefselmodellen van de longen te ontwikkelen, darm en lever voor de veiligheidsbeoordeling van nanomaterialen. We werken aan nieuwe veiligheidsbeoordelingsmethoden voor milieurelevante testsystemen en organismen (waaronder algen, watervlooien en zebravissen), die zijn geselecteerd op basis van hun positie in de voedselketen. Deze volgende generatie, dierproeven zijn gericht op het verminderen van de afhankelijkheid van dierproeven, te, en tegelijkertijd de verantwoorde ontwikkeling van de nanotechnologie-industrie te bevorderen.

In aanvulling, we werken aan een manier om de veiligheid van nanomaterialen voor mens en milieu te voorspellen op basis van computermodellen. Hierdoor kunnen nieuwe nanomaterialen worden gescreend met behulp van een computerdatabase als eerste veiligheidscontrole voordat verdere tests worden uitgevoerd.

Door dierproefvrije testen voor nanotechnologie te verbeteren, we kunnen consumenten helpen beschermen, werknemers en het milieu te beschermen tegen gezondheids- of veiligheidsrisico's die ze mogelijk zouden veroorzaken. Nanotechnologie heeft al aangetoond dat het ons leven kan verbeteren, en met een beter begrip van hun veiligheid, we kunnen met meer vertrouwen genieten van de voordelen die deze nieuwe technologie biedt.