Docstoc

SD379121115

Document Sample
SD379121115 Powered By Docstoc
					Nanoteknologi – Effekter i
Arbejdsmiljøet


 Projektkoordinator, seniorforsker og adjungeret professor (RUC)
                            Ulla Vogel
                 UBV@arbejdsmiljoforskning.dk
         Gruppen for Nanotoksikologi & Arbejdshygiejne
         Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø
Det Nationale Forskningscenter for
Arbejdsmiljø
 Gruppen for Nanotoksikologi &
       Arbejdshygiejne
                         Netværksdannelse
                                 og
                             formidling

                                                Toksikologi
Eksponering og fysisk-
                                                    &
kemisk karakterisering
                                                immunologi


                                                       
             AWN                                       KSH

                         Risikoadministration
                                                           
                                                NRJ    RHA    MRO
     CCO
  Ydre miljø og arbejdsmiljø

• Der er ofte de samme eksponeringer i
  arbejdsmiljøet som i ydre miljø, men doserne er
  ofte højere.
• Til gengæld er der ikke særligt følsomme grupper
  som fx børn.
• Grænseværdier for ydre miljø og arbejdsmiljøet er
  ikke de samme.
    Nanoteknologi og arbejdsmiljø

• Sundhedsmæssigt er nano-teknologi kun relevant
  som partikler i nanostørrelse. Dvs. hvad sker der
  når nanomateriale-holdige materialer nedbrydes.
• I arbejdsmiljøet er det typisk relevant at se på
  indånding af støv samt hudkontakt.

• Her vil jeg kun snakke om nanopartikler og
  helbredseffekter af indånding af nanopartikler
Hvad er ”nano” og nanopartikler?

   Metalliske/Keramiske
    SiO2,TiO2,ZrO2,”nano-ler”….
   Fullerener
    C60,C70,C78…og deriviater deraf
   Nanorør
    CNT, BNNT, proteiner….
   Nanofibre
    især kulstofbaserede
   Nanokapsler
    peptider,
   Dendrimerer
    forgrenede organiske molekyler
   Kvanteprikker
    CdSe, CdTe/CdS, InAs/GaAs…
Nogle af nanopartiklerne har vi haft
rigtig længe i arbejdsmiljøet


•   Carbon Black – sort pigment
•   TiO2 – hvidt pigment
•   Andre pigmenter
•   Dieseludstødningspartikler
•   Fyldstoffer i beton
•   …
Nanopartikler i dagligdagen, beton
Nanoteknologi produkter i vækst?




Woodrow Wilson Centret & NIOSH i USA (Dec. 2005)
Ca. 80 forbrugerproduktet er på markedet og mere end 600 råmaterialer, intermediære
komponenter og tilbehør til industrielt udstyr anvendes og produceres eller håndteres
af arbejdere. I 2015 ca. 6.5 trillioner Kr i global handel (se www.wilsoncentre.org)
     Nanokemi: Quantum dots
En krystal af et halvledende materiale, med en diameter på mellem 2
  og 10 nm i diameter (~10-50 atomer).
• QDs kan frigive elektromagnetisk stråling med nemt justerbar
  bølgelængde.
Nye og kendte kul-baserede nanopartikler
Helbredseffekter af nanopartikler
 Små partikler har et stort overflade areal

Antal og overfladeareal af partikler ved en luftkoncentration på 10 mg/m3

  Partikel diameter            Antal per          Partikel overflade
        (mm)                    ml luft                 (mm2)
           2                      1.2                     24
           1                      19                      60
         0.5                      153                     120
         0.1                    19 199                    600
         0.02                 2 400 000                  3 016
Nanopartikler støver (SWCNT)
  David Warheir DuPont
Toksiciteten af en partikel afhænger primært
af overfladearealet og den partikelspecifikke
aktivitet
Helbredseffekter ved indånding af
partikler
• 300 kræfttilfælde om året som følge af udsættelse for
  kendte kræftfremkaldende stoffer i arbejdsmiljøet
• 4 % af alle kræft tilfælde hos mænd, 0,1 % hos kvinder.
• ca 10 % af alle lungekræfttilfælde er arbejdsrelaterede.
• Hvis man fjerne alle kræftfremkaldende stoffer - kendte
  som ukendte – fra arbejdsmiljøet kan man forebygge 6 % af
  kræfttilfældene hos mænd og 4 % af kræfttilfældene hos
  kvinder.
Allergi

• 5 % af den voksne danske befolkning har astma
  og det vurderes, at heraf skyldes 10-20%
  arbejdsmiljøeksponeringer.
• Allergisk astma er den hyppigst forekommende
  arbejdsbetingede lungesygdom i den vestlige
  verden.
Hvad sker der når vi indånder
nanopartikler ?
Partikler der er større end 10 µm (som
træstøv) deponeres i næse og svælg
Partikler på 2-10 µm bliver deponeret i
bronkierne
Små partikler deponeres i aveolerne
Forskel i clearingshastighed mellem
bronkier og aveoler

• Støvpartikler i næse og bronkier fjernes ved
  mukuciliær transport, synkes eller bliver til
  bussemænd. De fjernes forholdsvist hurtigt.
• Støvpartikler i aveolerne fjernes meget meget
  langsommere.
 Når partikler i nanostørrelse kommer ned i
 aveolerne forårsager de et inflammatorisk
 respons
                                                         Ultrafine partikler
                     Fine partikler
                                                          Diam. < 0.1 m



          Luftveje


                     Partikler deponeres
                     og fjernes af muco-
                     ciliære bevægelser                             INFLAMMATION

                                                                      Frigørelse af   Partikler krydser
Alveole          Partikler fagocyteres
                                                                       mediatorer          epitelet
                     af makrofag                     Svækkelse af
                                                      fagocytose




                                           Figur udarbejdet af
                                           Marianne Dybdahl
Åreforkalkning og partikelmedieret
inflammation
                                     Partikler


                                                   Lunger
   Lever
                   Cytokiner



                   CRP, SAA                           Translokation af
                            Viskositet                partikler
               Fibrinogen
   Akutfase-                    Celleadhæsion      Oxiderede lipider
   proteiner

               Arterie          Atherosklerotisk plaque
                                                 Modificeret efter figur
                                                 udarbejdet af Steffen Loft
Nanopartikler kan krydse basalmembraner


    • Når rotter indånder radioaktive partikler i
      nanostørrelse, kan ca 0,1 % genfindes i lever og
      andre indre organer
    • De fleste partikler kan genfindes i lungerne i
      ugevis efter indåndingen.
    • De udskilles via urin og afføring


  W Kreyling et al. J Toxicol Environ Health A. 2002. 25:1513-30.
Transport over basalmembraner ?
Overfladen er også bestemmende for farligheden.
Toksiciteten af fullerener (C60) i fibroblast hudceller




                                                          stigende opløselighed
                                                           (suspension) i vand



                          Sayes et al. (2004) Nano Letters, 4/10, 1881-1887
 Nanopartikler & arbejdsmiljø

• Arbejdsgiveren har ansvaret for at arbejdspladsen
  er sikker og at regler og grænseværdier
  overholdes
• Sikkerhedsdatablade på nanopartikler indeholder
  ofte data der stammer fra undersøgelser af større
  partikler med samme kemiske sammensætning
  (Nordisk Ministerrådsrapport 2007)
Det Nationale Forskningcenter for
Arbejdsmiljø: Forskningsområder
indenfor nanotoksikologi
 •   Eksponeringsvurderinger
 •   Fysisk Kemisk Karakterisering af nanopartikler
 •   Reaktivitet i luft
 •   Toksikologi
     –   Transport over basalmembraner
     –   Inflammatorisk potentiale
     –   DNA skadende effekter
     –   Adjuvante effekter
NanoKem

Arbejdsmiljøforskningsfonden
2007-2010
NanoKem: Nanopartikler i farve- og lak-
industrien. Eksponering og toksiske
egenskaber
• 3 årigt projekt finansieret af
  Arbejdsmiljøforskningsfonden og NFA.
• 2007-2010
• Budget 10 mio
• Projektleder Ulla Vogel
• Formål: Undersøge helbredseffekter af slibestøv fra
  nanopartikelholdige malinger sammenlignet med
  slibestøv fra traditionelle malinger.
Deltagende institutioner

 • Det Nationale Forskningcenter for Arbejdsmiljø
 • Institut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns
   Universitet
 • Anatomisk Institut, Århus Universitet
 • Center for Miljø og Toksikologi (DHI)
 • Brancheforeningen Danmarks Farve- og Lakindustri
Hovedprojekt (AMI)                                                            International
• Projektledelse og koordinering                                              ekspertgruppe
• Tværgående formidling
                                                                              Følgegruppe:
                         Styregruppe (alle)                                   Danmarks
                                                                              Farve- og
                                                                              Lakindustri mfl.
Delprojekt 4. Model for risikovurdering (DHI)



                                                     Delprojekt 4. Karakterisering af toksiske
             Eksponeringsvurder




                                  egenskaber (NFA)
                                  Fysisk-kemiske     egenskaber:
                                                     • 3.1: Translokation (NFA, AU)
                                  Delprojekt 2.
             Delprojekt 1.




                                                     • 3.2: Kræft og genskader (NFA, KU)
                                                     • 3.3: Hjertekar-effekter (NFA, KU)
             ing (NFA)




                                                     • 3.4: Reproduktions- og fosterskader (NFA)
                                                     • 3.5: Allergi (NFA)
 Problemstilling
• Nanomaterialer i nye malinger og lakker
• Størst eksponering ved forarbejdning af
  behandlede overflader dvs. slibestøv
• Sammenligne traditionelle malinger og lakker med
  nanopartikelholdige malinger og lakker og de
  isolerede nanopartikler
• Fremstiller malinger med kendt sammensætning,
  som er så tæt som muligt på kommercielle
  malinger
      Publikationsstrategi

• Alt publiceres i den videnskabelige litteratur
• Der går mindst et år fra overfladebehandlingsmateriale til
  artikel
• Anonymiserede data: ikke firmanavn men detaljeret
  beskrivelse af produkterne
      Opsummering
• Nanoteknologi og nanopartikler er her allerede
• Det er vigtigt at afdække helbredsmæssige aspekter
  hurtigst muligt for at kunne vælge de rigtige nanopartikler
• Vi ved endnu ikke nok til at kunne generalisere om
  mulige helbredseffekter.
• Der er behov for mere viden om toksikologien af
  nanopartikler
      Opsummering

• Det er vigtigt at afdække helbredsmæssige aspekter
  hurtigst muligt for at kunne vælge de rigtige nanopartikler
• Vi ved endnu ikke nok til at kunne generalisere om
  mulige helbredseffekter.
• Der er behov for mere viden om toksikologien af
  nanopartikler
• Send flere penge…
Tak for opmærksomheden.

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:0
posted:1/27/2013
language:Unknown
pages:38