Nanopartiklers toksikologi er det farligt at indånde nanopartikler?



Relaterede dokumenter
Dansk Center for Nanosikkerhed

Nanosikkerhed. Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

Nanosikkerhed. Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

Nanosikkerhed. Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

Nanosikkerhed. Professor Ulla Vogel Dansk Center for Nanosikkerhed Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø

NANOKEM Kræft og hjerte-kar sygdomme

Nanosikkerhed. Sarah Søs Poulsen, Cand. Scient, Ph.D. Post Doc, Dansk Center for Nanosikkerhed

Kan virksomheder identificere nanomaterialer i deres produktion og vurdere, om medarbejderne udsættes for dem?

Kan (nano)partikler påvirke fertilitet og foster?

Nanoteknologi til Søs

TOKSISKE EFFEKTER MED FOKUS PÅ HJERTEKARSYGDOM

Eksponering for partikler og hjertekarsygdomme

VELKOMMEN TIL TEKNOLOGISK INSTITUT

Nano i arbejdsmiljøet

Er vedvarende inflammation kræftfremkaldende?

Dansk Center for Nanosikkerhed

Miljø- og sundhedsrisici ved nanoteknologi. Professor Steffen Loft, Københavns Universitet

Internationale strategier for vurdering og måling af eksponering for nanomaterialer på arbejdspladser

Nanoteknologi Effekter i Arbejdsmiljøet

4. Nanopartiklers potentielle helbredseffekter

Præsentation 3: Er nanomaterialer en risiko for arbejdstagerens sikkerhed og sundhed?

Stoffenmanager og Nanosafer

Teknisk fremstillede nanomaterialer i arbejdsmiljøet

Fornyet fokus på kemisk arbejdsmiljø

3. Eksponering i arbejdsmiljøet

WP 1.2: Eksponering af nanomaterialer

Teknisk fremstillede nanomaterialer i arbejdsmiljøet. - resumé af Arbejdsmiljørådets samlede anbefalinger til beskæftigelsesministeren

NANOKEM Risikovurdering af nanopartikler i farve-lak industrien

DEBATMØDE - Konklusion og opsamling

Arbejdsmiljø og reproduktion

Psykisk arbejdsmiljø Fremtidens ledelsesopgave

Nanopartikler i arbejdsmiljøet. Viden og inspiration om håndtering af nanomaterialer

AM Workshop 215 Udfordringer af praksis ved introduktion af nanoteknologi på virksomheder

Stoffers toksikologi og indeklimapåvirkning

Sundhedseffekter af Partikelforurening

Hvordan sikres arbejdsmiljøet på arbejdspladser med

Design, produktion og anvendelse af strukturer, produkter og systemer ved at kontrollere form og størrelse i nanometerskala. (2)

SNEHOLT & NILSEN A/S

Myndighedernes håndtering af miljø- og sundhedsrisici ved nanoteknologi. Per Nylykke, kontorchef i Miljøstyrelsen

Debatpjece med anbefalinger. Virkemidler til sikker håndtering af nanomaterialer

Tilsyn med virksomheder der arbejder med nanomaterialer

Nanomaterialer på danske arbejdspladser. hvor og hvordan? Kilde: Dansk Center for Nanosikkerhed

nderøg - effekter påp helbredet Røg g er skadelig - uanset kilde Foto: USA Today Jakob BønlB

Præsentation 2: Hvad er nano?

industriens hus 23. november 2016, kl til kl.16.30

Problem. Identifikation of nye risici afgørende. Forudsætning for enhver form for risikovurdering og risikohåndtering

HVORDAN FASTSÆTTES GRÆNSEVÆRDIER?

Bring forskningsresultater ud på arbejdspladserne

Arbejde med nanomaterialer

Hvad er nano? Og hvor kommer det fra?

Udsættelse for MRSA ved arbejdsopgaver i svinebrug

NANOKEM Afrunding, perspektiver og diskussion. Anne Thoustrup Saber, Ismo Koponen, Karin Sørig Hougaard og Frank Fotel

HELBREDSEFFEKTER AF LUFTFORURENING

BRANDFOLKS EKSPONERING VED BRANDSLUKNING OG BIOMARKØRER FOR RISIKO FOR KRÆFT OG HJERTEKARSYGDOM

INDEKLIMA OG SUNDHED I BOLIGER CISBO Center for Indeklima og Sundhed i Boliger. Onsdag 17. september kl til 16.30

Hvad ved vi i dag om nanomaterialer bør reguleringen strammes. Steffen Foss Hansen, Anders Baun

INDEKLIMA OG SUNDHED I BOLIGER CISBO Center for Indeklima og Sundhed i Boliger. Torsdag 28. januar kl til 17.00

INDEKLIMA OG SUNDHED I BOLIGER CISBO Center for Indeklima og Sundhed i Boliger. Torsdag 28. januar kl til 17.00

Evaluering af sundhedsmæssig eksponering for sukkerstøv. Miljøprojekt nr. 1534, 2014

BRANDFOLKS EKSPONERING VED BRANDSLUKNING OG BIOMARKØRER FOR RISIKO FOR KRÆFT OG HJERTEKARSYGDOM

Rådet for Den Europæiske Union Bruxelles, den 13. januar 2016 (OR. en)

Luftbårne nanopartikler i arbejdsmiljøet

Er medarbejdere og forbrugere tilstrækkeligt sikret? Steffen Foss Hansen November, 2012

Forslag til folketingsbeslutning om beskyttelse af befolkningen mod bisfenol-a

Center for Indeklima og Sundhed i Boliger Realdania forskning. CISBO Netværksmøde om luftkvalitet og Luftrensning

RAPPORT Karakteristik af tangtag nedbrydelighed og kemisk sammensætning

Vi er en række organisationer, der er stærkt bekymrede for konsekvenserne af den foreslåede harmoniserede klassificering af titandioxid (TiO2).

Dieselpartikler Foldere fra BAU transport og engros

Sikkerhedsdatablad. Udarbejdet: SDS version: 1.0

Sundhedsmæssig vurdering (datakrav og risikovurdering)

Arbejdspladsbrugsanvisning Würth Distri'net normal, Art.nr

Sikkerhedsdatablad <0, <2 <2 <

REGION HOVEDSTADEN. Regionsrådets møde den 31. januar Sag nr. 1. Emne: Politik for sundhedsforskning. bilag 6

Nye virkemidler til sikker håndtering af. Støttet af Arbejdsmiljøforskningsfonden

Fornyet fokus på det kemiske arbejdsmiljø Gammel vin på nye flasker? Professor Keld Alstrup Jensen (NRCWE)

KOMMISSIONENS FORORDNING (EU) / af

Kemirådgivning. Kemi up-date. 25. Februar 2014

Højopløst mikroskopi til karakterisering af partikeloverflader

Er forskeren embedsmand eller privatperson, når forskeren arbejder sammen med eksterne kommercielle partnere?

Særligt sårbare grupper blandt arbejdstagere. Genpolymorfier og genmiljøinteraktioner

Kontinuerlig filament glasfiberprodukter

REACH Brug af eksponeringsscenarier

Lis Keiding & Henrik L Hansen, Sundhedsstyrelsen

Standarder og køreplan for udvikling af metoder til karakterisering af nanomaterialer

Fra asken til ilden: Hvilke stoffer bliver de kommende syndere?

ComPest projektet Kombinationseffekter af pesticider på fødselsvægt og metabolisme-programmering i rotter

Sundhedsmæssige effekter af partikler

PCB eksponering og helbred

N O T A T. Europaudvalget 2016 KOM (2016) 0248 Bilag 1 Offentligt

Sikkerhedsdatablad (Leverandørbrugsanvisning)

Er det økonomisk forsvarligt at indføre sikkerhedsprodukter? Kjeld Møller Pedersen Syddansk Universitet

Kombieffekter af hormonforstyrrende pesticider: Alvorlige og forudsigelige

Hvor står arbejdsmiljøforskningen i dag - og hvilke udfordringer er der i fremtiden?

5. Regulering og lovgivning

Sikkerhedsdatablad. Polyfilla Plastisk Træ - Eg/Natur 1. Identifikation af stoffet/det kemiske produkt og af selskabet/virksomheden

Måletekniske dage Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow

Potensvurdering af kræftfremkaldende stoffer som redskab. Ulla Vogel Arbejdsmiljøinstituttet

Etiske overvejelser bag anvendelsen af kulstofnanomaterialer i Danmark

Pesticidrester i fødevarer

Udvalget for Videnskab og Teknologi. UVT alm. del - Svar på Spørgsmål 34 Offentligt. Udvalget for Videnskab og Teknologi

Transkript:

Nanopartiklers toksikologi er det farligt at indånde nanopartikler? Ulla Vogel ubv@nrcwe.dk Dansk Center for Nanosikkerhed

Udsættelse for nanopartikler I arbejdsmiljøet Som forbruger Ydre miljø

Eksponeringsveje Indånding Indtag Medicinsk behandling Gennem huden

Nano dækker forskellige ting

Seniorforsker Keld Alstrup Jensen Mangfoldige nanopartikler form / morfologi partikelkemi nano størrelse (overfladeareal) atomstruktur funktionalisering

Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø Nanosikkerhedsforskning som strategisk forskningsområde siden 2005 22-25 årsværk investeret årligt i nanosikkerhedsforskning

Gruppen for Nanotoksikologi & Arbejdshygiejne Netværksdannelse og formidling Eksponering og fysiskkemisk karakterisering Toksikologi IKK PJA AVI AWN Risikoadministration SPO ZKY JSH 2 dyrepassere 7 laboranter

Hovedspørgsmål siden 2005 Er nanopartikler farligere end større partikler med samme kemiske sammensætning? Ja!

Vision Enkeltobservationer Generaliserbar viden Evidensbaseret risikovurdering. Forudsigelse af toksikologiske effekter på basis af viden om størrelse, form og overfladeegenskaber Sikker anvendelse af nanoteknologi herunder specielt højvolumen materialer

Toksicitet er et spørgsmål om dosis Vi omgås mange farlige kemikalier i arbejdsmiljøet og i vores hverdag Vi skal omgås dem sikkert

Indånding af partikler: Forbud mod fyring med brunkul i Irland i 1991 Forbud Forbud Sod: -70% Lungedød: -15% Total død: -6% Hjertedød: - 10% Clancy et al. Lancet 360: 1210 14, 2002

Nanostørrelse: flere partikler og større overfladeareal pr vægtenhed Pr vægtmængde 1 um til 100 nm 1 um til 10 nm Størrelse 10 x 100 x Antal partikler 1000 x 1.000.000 x Overflade areal 10 x 100 x

Keld A Jensen Risiko = Fare x Exponering

Total generated particles, dn/dlogdp [#/cm 3 ] Dustiness Index [mg/kg] Flere og mindre partikler i luften 10000 1000 100 Støvningsforsøg med pigment TiO 2 og nanotio 2 10 1 Aloxite F800 Aloxite F1200 Zirconia TiO2-pigment TiO2-ultrafine Målt i masse Målt i antal partikler 1000000 100000 TiO 2 ultrafine 10000 1000 TiO 2 pigment 100 10 100 1000 10000 Diameter, D p [nm]

Eksponering: Risiko for mere støv i luften TiO2-ultrafine UV titan L181 Bentonite Talc Nanofill 8 Nanofill 5 Goethite Fumed silica Nanofil 9 Nanofil SE3000 Aloxite F1200 Flammrüss 101 Y-ZrO2 Aloxite F800 ASP-G90 RDI-S TiO2-pigment Meget Lavt Lavt Moderat Højt Dustiness Index 1 10 100 1000 10000 100000 Inhalable Støvningsindeks Dustiness Index [mg dust/kg powder]

Måling af kulstof nanorør i luften Photo: Per Axel Clausen

Håndtering af kulstofnanorør Photos: Per Axel Clausen

Total generated particles, dn/dlogdp [#/cm 3 ] % Deposited Deponering af nanopartikler i lungen 100 Biological relevant size fractions (CEN, 1992) Liver DF Dia p DH Dia p DT Dia p DA Dia p 80 60 40 20 Total deposition Alveolar Head Deposition (larynx) Thoracic deposition 0 1 10 3 0.01 0.1 1 10 100 Particle Dia Size p [um] 33% deponeres i lungen 1000000 100000 TiO 2 ultrafine 10000 9% deponeres i lungen 1000 TiO 2 pigment Carbon black Printex90 100 10 100 1000 10000 Diameter, D p [nm]

Indånding af nanopartikler Larger particles Nanoparticle Diam. < 0.1 m Airways Recruit & activate Marianne Dybdahl Particle deposition and removal by mucociliar clearance Particle phagocytosis by macrophage reduced phagocytosis INFLAMMATION release of mediators ROS more interaction larger surface area more radical formation Chemo/cytokines TNF, MIP, ILs etc.: ROS/RNS Particles translocates to circulation CVD

Indåndede TiO 2 nanopartikler i lungen fjernes igen meget langsomt Mus indåndede 40 mg/m 3 1 time dagligt i 11 dage. TiO 2 indhold i lungen blev målt med ICP-MS. Eksponering Dage efter N TiO 2 i lunge/ mg/kg eksponering (mean ± sd) TiO 2 5 3 63 ± 10 (25%) Luft 5 3 < 8 TiO 2 25 3 55 ± 30 (21%) Luft 25 3 < 1 Ca. 21 % af det deponerede TiO 2 kan genfindes efter 25 dage Hougaard et al, 2010

Total number of cells in BAL fluid Total number of cells in BAL fluid Indånding af nanopartikulært TiO 2 giver langvarig inflammation Efter 5 dage Efter 4 uger 160000 160000 140000 120000 100000 ** *** Control TiO2 140000 120000 100000 80000 60000 80000 60000 * 40000 40000 20000 0 Macrophages Neutrophils Lymphocytes ** 20000 0 Macrophages Neutrophils Lymphocytes Cellesammensætning i lungen. Hougaard et al, 2010

Inflammation Indånding af nanopartikler Doser der svarer til grænseværdier i det danske arbejdsmiljø giver: Langvarig lungeinflammation DNA skader (indikation for kræftrisiko) Forøget åreforkalkning (indikation for risiko for hjertekarsygdom) Samlet overfladeareal

Behov for specifik risikoregulering og - håndtering af nanomaterialer Større Eksponeringspotentiale: 300 x TiO 2 pigment 100 nm 100 nm 1 µm Risiko = eksponering x fare: x TiO 2 nanopartikler Behov for at kunne regulere udsættelse for nanopartikler Større Lungedeponering 1-3 x x Større helbredseffekter ved samme dosis Inflammation er proportional med overfladearealet 100 x

Kulstof nanorør CNTs har en række unikke & attraktive egenskaber: en trækstyrke der er 10-100 gange det stærkeste stål, men kun en brøkdel af dets massefylde til forstærkning af kompositmaterialer metalliske eller halvledende, og dette gør dem attraktive som elektriske komponenter

Kulstof nanorør : bagsiden af medaljen Lange, tynde, respirable fibre Uopløselige i biologiske væsker Udløser langvarig inflammation Danner ROS, reaktive oxygen species asbestlignende

En type kulstofnanorør forårsagede kræft i følsomme mus. En anden type gjorde ikke Tagaki et al, 2009

Sub-chronic inhalation studies of carbon nanotubes Rats were exposed on 6 h/day, 5 days per week for 13 consecutive weeks to 0, 0.1, 0.4, 1.5, and 6 mg/m 3. Biomarkers assessed 4, 13 and 26 weeks after exposure Baytubes, MWCNT Biological half-life in lung 350-375 days A number of biomarkers of lung inflammation and toxicity Pauluhn 2010 Pauluhn; 2010

Conclusion: No effects observed at the lowest dose, 0.1 mg/m 3 Halflife of CNT in lung ca. 1 year Suggested OEL based on this work: 1-7 ug/m 3 (Aschberger 2010, NIOSH, 2010)

Portioning out CNTs using a disposable glove box Photos: Renie Birkedal

Dansk Center for Nanosikkerhed 3-årig forskningsbevilling fra Arbejdsmijøforskningsfonden 30 mill kroner Maj 2012-April 2015 Fotos: Mikkel Østergaard

TAK FOR JERES OPMÆRKSOMHED

Dansk Center for Nanosikkerhed Bedre eksponeringsvurderinger Bedre toksikologiske undersøgelser Bedre kendskab til de grundlæggende mekanismer Bedre modeller til risikovurdering og risikohåndtering Fotos: Mikkel Østergaard

NFA er ikke alene.. Danske nanoforskere fra: Danmarks Tekniske Universitet: Professor Anders Baun, DTU Miljø Lektor Kristian Mølhave, DTU Nano Seniorforsker Alicja Mortensen, og professor Erik Huusfeldt Larsen, DTU Fødevareinstituttet Københavns Universitet, Afdelingen for Miljømedicin, Institut for Folkesundhedsvidenskab: Professor Steffen Loft, Professor Peter Møller Syddansk Universitet, Institut for Fysik, Kemi og Farmaci Institutleder Frants Roager Lauritsen Teknologisk Institut Konsulent Henrik Vejen Kristensen Leif Højslet Christensen

Udenlandske samarbejdspartnere Health Canada, Canada Lunds Universitet, Sverige INRS, Frankrig TNO, Holland IUTA, Tyskland IOM, UK

Centeropbygning Dansk Center for Nanosikkerhed Styregruppe Arbejdstilsynet National Følgegruppe Videnskabelig Følgegruppe BAR Industri (2 repræsentanter) Hovedprojekt Projektledelse: Ulla BAR Vogel Bygge-anlæg (2 repræsentanter) DA Tema 1: NP måling og karakterisering National Følgegruppe: Miljøstyrelsen LO Tema 2: Toksiske effekter Tema 3: Mekanismestudier Tema 4: Risikovurdering og -håndtering

Centeropbygning Dansk Center for Nanosikkerhed Styregruppe National Følgegruppe Videnskabelig Følgegruppe: Hovedprojekt Projektledelse: Ulla Vogel Kai Savolainen (FIOH) Anna Shvedova (NIOSH) Michael Riediker (IST) Tema 1: NP måling og karakterisering Tema 2: Toksiske effekter Tema 3: Mekanismestudier Tema 4: Risikovurdering og -håndtering

Underprojekter Tema 1. Eksponering og partikelkarakterisering: Delprojekt 1.1. Udvikling af metoder til måling af nanopartikler i luft (ph.d.-projekt) Delprojekt 1.2. Eksponerings- og emissionsmålinger af nanopartikler Delprojekt 1.3. Fysisk/kemisk karakterisering af nanopartikler Tema 2. Toksiske effekter af nanopartikler : Delprojekt 2.1. Screening af toksiske effekter af nanopartikler Delprojekt 2.2. Kulstofnanorør: Genotoksiske effekter og kræft Delprojekt 2.3. Accelereret åreforkalkning ved eksponering for nanopartikler (ph.d.-projekt) Delprojekt 2.4. Effekter af nanopartikler på graviditet og fosterudvikling Delprojekt 2.5. Deponeringsmodel for nanopartikler luftveje på mus Tema 3. Mekanismestudier : Delprojekt 3.1. Indirekte eller direkte toksiske effekter af akkumulering af nanopartikler i leveren (ph.d.-projekt) Delprojekt 3.2. Interaktion mellem nanopartikler og lunge-surfactanter (ph.d.-projekt) Delprojekt 3.3. In vitro og iv vivo effekter af interaktion mellem nanopartikler og lungesurfactanter Delprojekt 3.4. Eksponering for nanopartikler og global genekspression Tema 4. Risikovurdering og -håndtering : Delprojekt 4.1. Risikovurdering og -håndtering Delprojekt 4.2. Udvikling og validering af kvalitative til kvantitative metoder til risikovurdering af nanomaterialer (ph.d.-projekt)

EU projekter bidrager med mere viden - hjemtagning af viden

Virkemidler Målgrupper Vidensformidling Center for nanosikkerhed: Målgrupper og virkemidler Myndigheder Beslutningstagere Virksomheder Arbejdsmarkedets parter Fagpers oner Forskere og s tuderende O ffentligheden VFA: Nyheder og nyhedsbrev Populærvidenskabelige artikler i branche- og fagblade NANOSAFER - online værktøj til risikovurdering Faktaark og forskningsresumeer Formidlingsmøder og offentlige møder NFA: Nyheder, nyhedsbrev og hjemmeside NIVA-kurser Udredninger og v idenskabelige reviews Populærvidenskabelige artikler i andre blade Videnskabelige artikler Ph.d.-afhandlinger Internationale konferencer Eksterne hjemmesider og portaler Omtale af resultater i medier som aviser, TV, radio, netaviser