NANO - TRANSPORT

SIKKERHED VED BRUG AF NANOPARTIKLER ! HERMAN AUTRUP Institut for Folkesundhed, Aarhus Universitet Professor, PhD, Fellow ATS Vice-chair, DGSANCO Scientific Committee for Health and Environmental Risk (SCHER)

3 Krug and Wick, (2011) Angew Chem Int 50: , HVAD ER NANOPRODUKTER - TALER VI DET SAMME SPROG ?

NANO PARTIKLER ER IKKE NOGET NYT - GULD ER IKKE ALTID GYLDENT? Rillaton Gold Cup BULK GOLD 70nm GULD NANOPARTIKLER INDSMELTET I GLAS Lycurgus Cup Roman 4th Century AD

Sporting Equipment Food Packaging Targeted Drug &Nutrient Delivery Textiles & Fabrics Consumer Electronics Nanotechnology Cosmetics & Personal Products PRODUKTER MED NANO

EUROBAROMETER – % HAR HØRT OM NANOTEKNOLOGI – FORBRUGERPRODUKTER SIKKERHED ER DEN STØRSTE BEKYMRING 60 % STØTTER ANVENDELSEN OPFATTER DET SOM SIKKERT OG HAR VISSE FORDELE PROBLEMLØSNING: Bedre formidling og information

KOMMERCIELT BRUG AF NP (Woodrow-Wilson database,

FORDELE VED ANVENDELSE AF NANOTEKNOLOGI MERE EFFECTIVE OG MÅLRETTEDE LÆGEMIDLER BEDRE MEDICINSKE DIAGNOSER HURTIGERE KOMPUTERE RENERE VAND OG ENERGI PRODUKTION

FORDELEN ER STØRRE END DEN POTENTIELLE RISIKO

ER DER EN SUNDHEDSRISIKO ? INDUSTRIELT FREMSTILLET NYT VELDEFINERET NATURLIGT FOREKOMMENDE Komplext – partikler og kemi

FORVENTEDE EFFEKTER  LUFTVEJSLIDELSER  HJERTEKAR SYGDOMME  (NEUROLOGISKE EFFEKTER)  KRÆFT

INDUKTION AF OKSIDATIVT STRES – KAN PÅVIRKE ARVEMASSEN INFLAMMATORISKE PROCESSER FORDELING I ORGANISMEN HVORFOR ER NP FARLIGE ?

GIFTIGHED ER AFHÆNGIG AF:  KEMISK SAMMENSÆTNING, KRYSTALSTRUKTUR, VANDOPLØSELIGHED  MORFOLOGY, PARTIKEL STØRRELSE OG STØRRELSESFORDELING, FORM RATIO (LÆNGDE/TYKKELSE)  OVERFLADE – AREAL, KEMI, LADNING, TOPOGRAFI  STABILITET

EXPOSUREFARE FARE = RISKO RISIKO vs FARE Public –NGO VIDENSKABELIGE KOMITEER - EU NP

15 RISK MANAGEMENT PROCES Arbejdere Forskellig funktion Forbrugere, alle kilder Indirekte via miljø

ALL SUBSTANCES ARE POISONS, THERE IS NONE WHICH IS NOT A POISON. THE RIGHT DOSE AND TIMING DIFFERENTIATES A POISON FROM A REMEDY. Modifikation af Paracelcus Father of Modern Toxicology — Father of Modern Toxicology Paracelsus—1564 DOSE -RESPONS SAMMENHÆNG

HVAD ER DE STØRSTE PROBLEMER NÅR VI TALER OM “NANOSIKKERHED ?  ER DE EKSISTERENDE METODER FOR KEMIKALIE SIKKERHED (OECD) TILSTRÆKKELIGE?  ER ARBEJDERE OG FORBRUGERE SIKREDE ? • HVAD KRÆVES DER FOR EN TILSTRÆKKELIG SIKKERHEDSAFPRØVNING AF NANOMATERIALER?  HVORDAN SKAL EKSPONERING (DOSIS) BESKRIVES – NORMALT VÆGT/KG KROPSVÆGT/DAG ?

METRIC FOR EKSPONERING ?

Schmid K et al (2010) J Occup Environ Hygiene 7: INDUSTRIEL ANVENDELSE AF NANOPARTIKLER

SIKKERHED - ARBEJDSPLADS 2010 ETUC ANBEFALER FORSIGTIGHEDS - PRINCIPPET • RISIKO REDUKTION • HELBREDSMONITERING • REGISTRERING AF ARBEJDERE NO DATA – NO EXPOSURE PROCESSER SKAL UDFØRES I LUKKEDE SYSTEMER ETABLERING AF OEL - ingen data WHO Guidelines on protecting workers from potential risk, Pending 2012

PRAGMATISK VEJLEDNING OECD GRUPPE 1 FIBERAGTIGT (HARN) GRUPPE 2 UOPLØSELIGE GRUPPE 3CMR og ASTHMOGEN GRUPPE 4 OPLØSELIGE PROBLEM: MANGEL PÅ FARE DATA FOR NP

HVORDAN KAN EN OEL AFLEDES ? PROBLEM: INFORMATION BEGRÆNSET OG DÅRLIG KVALITET INFLAMMATORISK EFFEKTER OG LEVER TOXICITET I 90-DAGES INHALATION STUDIE I ROTTER NM Ag NP LOAEL 49 µg/m 3 = 0.6 x 10 6 PARTICLES/cm 3 eller 1.08 x 10 9 nm 2 /cm 3 KORRIGERET LOAEL (6 h, Let aktivitet) 6h/8h x (6.7 m 3 /10 m 3 ) x LOAEL = 25 µg/m 3, 3.0 x 10 5 PARTICLES/cm 3 LOAEL TIL NAEL: ASSESSMENT FAKTOR 3 NAEL = 8.2 µg/m 3 ANDRE ASSESSMENT FAKTORER; 2.5 (art) x 5 (arbejder) x 2 (sub-kronisk)= 25 Christensen FM et al, Nanotoxicology (2010) 4: INEL = 8.2 ug/m 3 / (2.5x5x2) = 0.33 ug/m 3, 4000 particles/cm 3 eller 7.2 x 10 6 nm 2 /cm 3 INEL= human indicative no effect levels

Schmid K et al.(2010) J Occup Environ Hygiene 7: BESKYTTELSES TILTAG

KAN EN ALGORITME BLIVE UDVIKLET TIL AT KLASSIFISERE ENP EFTER HAZARD ! HVAD ER EKSPONERING FOR ENP I ARBEJDSMILJØET ? HVORLEDES SKAL EKSPONERINGEN BESKRIVES ? KAN VI SKABE ET SIKKERT ARBEJDSMILJØ ?

EU EVALUERINGER SCENIHR (2007) THE APPROPRIATENESS OF THE RISK ASSESSMENT METHODOLOGY IN ACCORDANCE WITH THE TECHNICAL GUIDANCE DOCUMENTS FOR NEW AND EXISTING SUBSTANCES FOR ASSESSSING THE RISKS OF NANOMATERIALS. SCCP (2007) SAFETY OF NANOMATERIALS IN COSMETIC PRODUCTS EFSA (2011) OPINION ON FOOD SAFETY

ÆNDRINGER I TECHICAL GUIDANCE DOCUMENT (TGD) ”CURRENT TGD ARE LIKELY TO BE ABLE TO IDENTIFY THE HAZARDS ASSOCIATED WITH THE USE OF NANOPARTICLES” OPMÆRKSOM PÅ AT IKKE ALLE NANOPARTIKLER ER MERE FARLIGE END DET NORMALE PRODUKT HVORLEDES SKAL MAN UDTRYKKE EKSPONERING – AREAL, ANTAL, MASSE VURDERING SKAL FINDE STED PÅ EN CASE-CASE SITUATION

NANOPARTIKLER KAN DELES I TO GRUPPER LABILE PARTIKLER DER DISINTEGRERES TIL DERES MOLEKYLÆRE KOMPONENTER - VED RISIKOVURDERING SKAL DER ANVENDES VÆGT SOM EKSPONERINGSMÅL UOPLØSELIGE PARTIKLER - ANTAL, OVERFLADE OG FORDELING – AD HOC LØSNING DGSANCO SCCP ANBEFALINGER

28 TOXICITY TESTING OF NP EFSA recommendations OECD Guidelines – modified ? AKUT OG KRONISK TOX (28 dage) Genotoxicity og cancer ENDOKRIN AKTIVITET –thyroid Gastrointestinal barrier integrity – inflammatory response In vitro digestion studies Molecular studies - MOA

29 EFFEKT PÅ ØKOSYSTEMET HVAD SKER DER NÅR NANOTEKNOLOGISKE PRODUKTER BLIVER AFFALD ?

KEMISK LOVGIVNING - REACH NÆVNER IKKE SPECIFIKT NANO – ALLE KEMISKE PRODUKTER UANSET STØRRELSE, STRUKTUR OG FYSISKE TILSTAND PROBLEMER: MANGLER FYSISKE-KEMISKE EGENSKABER MANGLER SUNDHEDSSKADELIGE EFFEKT REGISTRERING BASERET PÅ VÆGT

REACH IMPLEMENTATION PROJEKT: 1) SUBSTANCE IDENTIFIKATION 2) INFORMATIONS KRAV VEDR. INTRINSIC EGENSKABER 3) EXPOSURE ASSESSMENT OG HAZARD KARATERISERING

MÆRKNING AF PRODUKTER MED NANOMATERIALER EUROPEAN PARLIAMENT RESOLUTION: ” ALL INGREDIENTS PRESENTS IN THE FORM OF NANOMATERIALS IN SUBSTANCES, MIXTURES AND ARTICLES SHOULD BE CLEARLY INDICATED IN THE LABELLING OF THE PRODUCT” REGULATION OF COSMETIC PRODUCTS FOOD INFORMATION TO CONSUMERS

NP TRAFFIKLYS = High = Medium = Low =Unknown Environmental project 1372, 2011 EksponeringFare

NANORISKCAT EKSPONERING Hansen et al Ecotoxicology 17(5):

PROS AND CONS OF NANORISKCAT FORDEL  KAN BRUGES PÅ TRODS AF MANGLENDE DATA  RESULT KAN NEMT KOMMUNIKERES TIL INTERESEREDE PARTNERE SIGNIFIKANT SVAGHEDER • CUT-OFF VÆRDIER FOR EFFEKT PÅ MILJØ ER BASERET PÅ DOSIS VÆGT, HVILKET SANDSYNLIGT IKKE ER VALIDT FOR ALLE NM  VURDERING AF HUMANE EFFEKTER ER AFHÆNGIG AF SUBJEKTIVE EKSPERT VURDERINGER AF DEN VIDENSKABELIGE LITERATUR VEDRØRENDE CMR OG ASTHMOGEN

KONKLUSION  ”NANO” ER IKKE EEN TING !  NP ER SÅ FORSKELLIGE SOM ”ALMINDELIGE KEM IKALIER”  NOGLE NP KAN VÆRE GIFTIGE  UDSÆTTELSEN FOR NP FRA FORBRUGERPRODUKTER ER SANDSYNLIGVIS LILLE  ET REGULATORISK SYSTEM ER VED AT BLIVE ETABLERET  MERE FORSKNING ER NØDVENDIGT