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Nanotechnologie und Risikobeurteilung

durch Dr. Lang Tran

Dr. Lang Tran, Bryony Ross und Rob Aitken, Institut der ArbeitsMedizin (IOM)
Entsprechender Autor: lang.tran@iom-world.org

Hintergrund

Das Management des Gesundheitsrisikos ist ein schwieriger Prozess. Die Methode für Risikomanagement besteht aus zwei grundlegenden Elementen:

  1. Die genommen zu werden Schritte (die spezifischen Lernziele erzielen); und
  2. das Grundprinzip, das die Wahl der Schritte in (1) ausschließt.

In diesem kurzen Artikel umreißen wir die Methode für die Leitung des möglichen Gesundheitsentstehende gefahren von der Aussetzung zu ausgeführten nanoparticles (ENP).

Gesundheitsrisiko ist ein Produkt von beiden die tatsächliche Gefahr eines Materials und das Niveau der Berührung. Wir beschreiben die Prozesse, die in Gefahren- und Berührungseinschätzung mit einbezogen werden, um sich eine Einschätzung der Gefahr aufzunehmen. Schließlich umreißen wir einen möglichen Anflug für Leitungsgefahr.

GefahrnEinschätzung

Zu die Gefahr einer Substanz einzuschätzen ist seine inhärente Giftigkeit auszuwerten. Grundlage zur Wissenschaft von Toxikologie ist das Dosisreaktions-Verhältnis. Für Partikel im Allgemeinen, neigt Berührung, über Einatmung zu sein. Jedoch wegen ihres umfangreichen Gebrauches in den industriellen Prozessen und in den Handelsprodukten, für ausgeführte nanoparticles (ENP), kann Berührung über Einatmung, Einsaugen oder Hautkontakt sein.

Sobald internalisiert, ist es gezeigt worden, dass ENP möglicherweise vom Hauptorgan des Eintrages in Sekundärorgane versetzt wird. Dieser Beweis hat eine echte Herausforderung zu den Toxikologen dargestellt, weil Risikobeurteilung auf das Dosisreaktions-Verhältnis des Organs des empfindlichsten Gehäuses eher als nur auf dem Organ jetzt gerichtet werden muss, durch das ENP das Gehäuse eintragen.

Schließlich muss die Einschätzung der Gefahr mit Menschen zusammenhängen. In der Toxikologie sind die sehr häufig erhältlichen Baumuster möglicherweise für Giftigkeitsprüfung sind das basierte Tier und entweder in vitro oder in vivo. Gewöhnlich wird Anfangsuntersuchung des Ansprechen- auf die Dosisverhältnisses zwischen ENP und möglicher Giftigkeit unter Verwendung eines Gehäuses von den in-vitroprüfungen aufgenommen -, die ausgewählt werden, um (d.h. relevant) zu den Zielorganen gültig zu sein.

Von höchster Bedeutung ist die Reichweite der Dosen, die keine erhebliche Auswirkung verursachen (d.h. statistisch beträchtliches Ansprechwert im Vergleich zu der Regelung). Die Daten, die durch diese Prüfungen erzeugt werden, können dann verwendet werden, um ein quantitatives Verhältnis zwischen den verschiedenen physikalisch-chemischen herausbekommenen Eigenschaften des ENP und dem respone aufzubauen. Dieser Prozess ist die Basis von Quantitativ-Zelle-Aktivität-Verhältnis (QSAR) Formung.

Jene Prüfungen, die innerhalb der Dosisreaktionseinschätzung des ENP aufgenommen werden, müssen zwei weitere Schritte durchmachen:

  1. Bestätigung; und
  2. Überprüfung

Bestätigung wird aufgenommen, um zu garantieren, dass die Prüfungen reproduzierbar sind und annehmen, dass die Prüfungsprotokolle genau - normalerweise erzielt über ein Wettkampf aproach zwischen Forschern gefolgt werden. Überprüfung andererseits, ist, zu garantieren, dass die Ergebnisse jener in-vitroprüfungen, die durchgeführt werden, den tatsächlichen Beobachtungen entsprechen, die von den Tierversuchen erreicht werden (oder von den menschlichen klinischen Situationen).

Die Überprüfung von in-vitroergebnissen deshalb benötigt normalerweise den Gebrauch von begrenztem in vivo Tierversuch, mit dem es möglicherweise verbundene ethische Punkte gibt. Infolgedessen ist es wesentlich, dass diese in vivo sind gut entworfen und fokussiert, um die Erwägungen, die durch prüft das Prinzip 3Rs der Verfeinerung ausgebreitet werden, Reduzierung und Austausch ethisch zufriedenzustellen.

Extrapolation zwischen in vitro und in vivo Ergebnisse benötigt eine vernünftige Wahl der verabreichten Dosis und der Dosiskinetik. Neue Ergebnisse von Oberdörster zeigen et al. gute Übereinstimmung zwischen in vitro und ergeben in vivo die Lungenanlage, wenn Antwort als Antwort pro cm beschrieben wird2. Ein Anderer wichtiger Punkt ist Verteilung von ENP in den verschiedenen Zielorganen, wie dieser zu Verständniszielorgandosis und zu Wahl Materials des Bezugs ENP in den Giftigkeitsprüfungen wesentlich ist. Tatsächlich ist- Wahl eines geeigneten Bezugsnanomaterial von der großen Wichtigkeit zur Evaluation und von der vergleichbaren Giftigkeit zwischen ENPs.

Zusammenfassend denn Gefahreneinschätzung ist- es wesentlich, das Dosisreaktions-Verhältnis im Zusammenhang des empfindlichsten Organs/der Anlage zu studieren, die das ENP wahrscheinlich ist zu erreichen. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von ENPs, die ihre Giftigkeit treiben und die Reichweite der Dosis ohne beobachtete Auswirkungen Feststellend, seien Sie wesentlich, sich eine aussagefähige Gefahreneinschätzung aufzunehmen. Abbildung 1 stellt diese und andere Hauptaspekte der Gefahreneinschätzung dar.

Abbildung 1. Der Gefahren-und Risikobeurteilungs-Prozess.

Berührung Einschätzung

Ungeachtet dessen, wie gefährlich ein Material ist, ohne Berührung gibt es keine Gefahr. Einschätzung der Berührung ist deshalb von gleicher Bedeutung zum Verständnis der Gefahr im Risikobeurteilungsprozeß. Aussetzung zu den Menschen ist - direkt und indirekt - während des gesamten Lebenszyklus eines ENP, vom Handhaben an dem Arbeitsplatz während der Produktion, des Verbrauchergebrauches und der Endlagerung möglich. In jedem Stadium gibt es ein Potenzial für direkte Aussetzung zu den Menschen (entweder als Arbeitskräfte oder Verbraucher) und zur Umgebung (z.B. Schmutz, Wasser und Luft). Innerhalb der Umgebung sind die Eigenschaften des ENP wahrscheinlich, durch ihre Umgebungen geändert zu werden, und folglich ist ihr Schicksal und Verhalten in diesen Media schwierig vorauszusagen. Darüber hinaus kommt möglicherweise ENP in Kontakt mit unterschiedlichen Spezies in der Umgebung, kommen die Nahrungskette und folglich liefern schließlich eine zusätzliche indirekte Quelle der Aussetzung zu den Menschen.

Deshalb sind wichtige Überlegungen, wenn sie Aussetzung zu ENP einschätzen, die Wahrscheinlichkeit von bedeutenden unbeabsichtigten Berührungsszenario (z.B. Explosion oder bedeutendes Verschütten in die Umgebung) und Methoden für Berührungsüberwachung (einschließlich persönliches Musterstück und der Gebrauch der neuen Biomarkers der Berührung, die ENP im Blut, im Urin und im Sputum entdecken können). Abbildung 2 fasst die verschiedenen Berührungsszenario für Menschen zusammen.

Abbildung 2. Berührungs-Einschätzungs-Grundprinzip.

Risikobeurteilung und Management

Obgleich Gefahreneinschätzung möglicherweise nützliches in-vitro- und/oder in vivo Ergebnisse erbringt, ist es Risikobeurteilung, die diese Ergebnisse in den menschlichen Zusammenhang legt. Der Risikobeurteilungsprozeß extrapoliert, diese in-vitro/resultiert in vivo zu den Menschen, erzielt durch Anwendung einer Reichweite der Unsicherheitsfaktoren, die versuchen, Intertier Varianten und InterSpezies Unterschiede auszugleichen. Dieser Anflug führt möglicherweise zu Überschätzung der Gefahr und infolgedessen Einstellung von unrealistischen Expositionsgrenzen.

Ein mehr viel versprechender Ansatz ist möglicherweise mathematische Formung der Berührung-Dosisantwort unter Verwendung der erhältlichen experimentellen Daten. Sobald festgelegt, können solche Baumuster zu einem menschlichen Zusammenhang extrapoliert werden und verwendet werden, um das Niveau der Berührung zu schätzen, die keine Auswirkung für einen ausgesuchten Endpunkt initialisiert. Dieses bekannt wie Berechnet Kein Wirkungsniveau (DNEL). Der Vorteil dieses mathematischen Formungsanfluges ist, dass Ungewissheit betriebsbereit umfaßt werden kann, sehr häufig erzielt worden über Gebrauch von der Monte Carlo Simulation. Einschätzung der Gefahr bezieht Vergleich des berechneten DNEL in die Gesamtberührung in die Menschen mit ein, die durch den Berührungseinschätzungsprozeß geschätzt werden, wenn die Gesamthumanexposition gefunden wird, um größer zu sein, als das DNEL dann dort eine Gefahr einer Entwicklung der Auswirkung ist. Abbildung 1 fasst den Risikobeurteilungsprozeß zusammen.

Der nächste Schritt in der Risikobeurteilung ist GefahrenEntscheidung - der rationale Annahmebeschluß oder weisen Gefahr zurück, die nach der Risikobeurteilung gemacht werden muss. Diese Entscheidung basiert auf der Auswirkung des berechneten Gesundheitsrisikos auf die Sozial- und wirtschaftliche Infrastruktur. Wenn die Gefahr im Vergleich zu den Sozial-wirtschaft Kompromissen klein ist, dann ist möglicherweise die Gefahr annehmbar. Wenn nicht, wird die Gefahr als zu großes empfunden und die Gefahr gewiesen zurück.

Wenn die Gefahr zurückgewiesen wird, dann muss sie geeignet gehandhabt werden - dieses ist der Prozess des Risikomanagements. Die zwei grundlegenden Prozesse im Risikomanagement sind Risikokontrolle und GefahrenÜbertragung. Risikokontrolle bezieht Berührungsüberwachung, den Gebrauch der Schutzkleidung und Nachrichtenübermittlung zu den Verwahrern über zum Beispiel Standardarbeitsanweisungen, Lenkung und Dialog unter Verwendung der verschiedenen Media wie FERNSEHEN, Internet und Fragerunden. mit ein.

Ein Anderer wichtiger Prozess ist Kennzeichen der Mensch freigelegten Kohorte für eine Gesundheitskontrolleübung. GefahrnÜbertragung bezieht Annahme der passenden Versicherung für das kalkulierte Risiko mit ein. Die Hauptherausforderung, in diesem Fall, ist, wie man passend für Preis Versicherung festsetzt, um für jenes Gesundheitsentstehende gefahren abzudecken. Abbildung 3 fasst den Prozess des Risikomanagements zusammen.

Abbildung 3. Risikomanagement-Prozedur

Schlussfolgerung

In diesem kurzen Artikel ist die Methode für Risikobeurteilung und das Management der Aussetzung zu ENP umrissen worden. Eine Hauptbeschränkung des Exemplaranfluges ist, dass sie schwer auf der Regelung der Berührung beruht; ein Schritt, der möglicherweise schwierig als zum Beispiel in der Praxis die Massenbordkonzentration von ENP ist, kann sehr niedrig sein und folglich schwierig zu steuern. Jedoch da ENP künstlich sind, ist es zur Neukonstruktion möglich und produziert sie ohne jene physikalisch-chemischen Eigenschaften, die gekennzeichnet werden als, Auswirkungen wirkend. Unnötig zu sagen, müssen diese neu entworfenen ENP ihren ursprünglichen industriellen Bedarf noch erfüllen. Schließlich ist es diese Gefahrenreduzierungsmethode, die zu einer verantwortlichen Entwicklung von dauerhaften Nanotechnologien Schlüssel ist-.

Copyright AZoNano.com, Dr. Lang Tran (Institut der ArbeitsMedizin (IOM))

Date Added: Jun 7, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:24

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