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Nanotecnología y Evaluación de Riesgos

por el Dr. Lang Tran

El Dr. Lang Tran, Brionia Ross y Rob Aitken, Instituto del Remedio Profesional (IOM)
Autor Correspondiente: lang.tran@iom-world.org

Antecedentes

La administración del riesgo para la salud es un proceso complicado. El método para la gestión de riesgos consiste en dos elementos fundamentales:

  1. Los pasos de progresión que se tomarán (lograr los objetivos específicos); y
  2. el análisis razonado que alinea la opción de los pasos de progresión en (1).

En este artículo corto, contornearemos el método para manejar los riesgos para la salud potenciales que se presentan de la exposición a los nanoparticles dirigidos (ENP).

El Riesgo a la salud es un producto de ambos el Peligro intrínseco de un material, y el nivel de Exposición. Describiremos los procesos implicados en la evaluación del Peligro y de la Exposición para emprender una evaluación del riesgo. Finalmente, contornearemos una aproximación posible para el riesgo de manejo.

Evaluación del Peligro

Para evaluar el peligro de una substancia es evaluar su toxicidad inherente. El Fundamental a la ciencia de la toxicología es el lazo de la respuesta a la dosis. Para las partículas la exposición tiende generalmente a estar vía la inhalación. Sin Embargo, debido a su uso extenso en procesos industriales y productos comerciales, para los nanoparticles dirigidos (ENP), la exposición puede estar vía la inhalación, la ingestión o el contacto cutáneo.

Una Vez Que está internado, se ha mostrado que ENP se puede desplazar del órgano primario del asiento en órganos secundarios. Estas pruebas han presentado un reto real a los toxicólogos, porque la evaluación de riesgos se debe ahora centrar en el lazo de la respuesta a la dosis del órgano del cuerpo más sensible bastante que solamente en el órgano a través del cual ENP incorporan el cuerpo.

La evaluación del peligro se debe relacionar Final con los seres humanos. En toxicología, lo más frecuentemente los modelos disponibles para la prueba de la toxicidad son animal basado y pueden ser in vitro o in vivo. Típicamente, la investigación inicial del lazo de la reacción a cierta dosis entre ENP y la toxicidad potencial se emprende usando un cuerpo de las pruebas ines vitro - seleccionadas para ser válida (es decir relevante) a los órganos de meta.

De la importancia primaria es el rango de las dosis que no causan un efecto importante (es decir estadístico nivel de reacción importante con respecto al mando). Los datos generados por estas pruebas se pueden entonces utilizar para establecer un lazo cuantitativo entre las diversas características fisicoquímicas del ENP y el respone sacados. Este proceso es la base del modelado (QSAR) del Cuantitativo-Estructura-Actividad-Lazo.

Esas pruebas emprendidas dentro de la evaluación de la respuesta a la dosis del ENP deben experimentar dos pasos de progresión más:

  1. validación; y
  2. verificación

La Validación se emprende para asegurarse de que las pruebas son reproductivas, si se asume que los protocolos de la prueba están seguidos exactamente - logrado generalmente vía un aproach del round robin entre los investigadores. La Verificación por otra parte, es asegurarse de que los resultados de esas pruebas ines vitro realizadas corresponden a las observaciones reales obtenidas de experiencias con animales (o de situaciones clínicas humanas).

La verificación de resultados ines vitro por lo tanto requiere generalmente el uso de la experimentación in vivo animal limitada, con el cual puede haber ediciones éticas asociadas. Como consecuencia, es esencial que éstos in vivo prueban son bien diseñados y enfocados, para satisfacer ético las consideraciones presentadas por el principio 3Rs del refinamiento, la reducción y el repuesto.

La Extrapolación en medio in vitro y in vivo los resultados requiere una opción juiciosa de la dosis administrada y del tipo de dosis. Las conclusión Recientes de Oberdörster y otros demuestran la buena concordancia en medio in vitro y in vivo dan lugar al sistema pulmonar cuando la reacción se describe como reacción por el cm2. Otra edición importante es distribución de ENP en diversos órganos de meta, como esto es esencial para la dosis del órgano de meta y la opción de comprensión del material de la referencia ENP en pruebas de toxicidad. De Hecho, la opción de un nanomaterial conveniente de la referencia está de la importancia capital a la evaluación comparativa y de toxicidad comparativa entre ENPs.

En resumen, porque evaluación del peligro es esencial estudiar el lazo de la respuesta a la dosis en el contexto del órgano/del sistema más sensibles que el ENP es probable alcanzar. Comprobando las propiedades fisicoquímicas de ENPs que impulsan su toxicidad, y el rango de la dosis sin efectos nocivos observados sea esencial emprender una evaluación significativa del peligro. El Cuadro 1 presenta éstos y otros aspectos claves de la evaluación del peligro.

Cuadro 1. El Proceso del Peligro y de la Evaluación de Riesgos.

Evaluación de la Exposición

Sin importar cómo es peligroso es un material, sin la exposición no hay riesgo. La Evaluación de la exposición es por lo tanto de importancia igual a la comprensión del peligro en el proceso de la evaluación de riesgos. La Exposición a los seres humanos es posible - ambos directa e indirectamente - en el ciclo vital entero de un ENP, de la manipulación en el lugar de trabajo durante la producción, el uso del consumidor y la eliminación final. En cada escenario hay un potencial para la exposición directa a los seres humanos (como trabajadores o consumidores) y al ambiente (e.g suelo, agua y aire). Dentro del ambiente, las propiedades del ENP son probables ser alteradas por sus alrededores, y por lo tanto su destino y comportamiento en estos media es difíciles de predecir. Además, ENP puede entrar en el contacto con diversa especie en el ambiente, entra en la cadena alimentaria y proporciona así eventual a una fuente indirecta adicional de la exposición a los seres humanos.

Por Lo Tanto, las consideraciones importantes en evaluar la exposición a ENP son la probabilidad de los decorados accidentales importantes de la exposición (e.g explosión o derramamiento importante en el ambiente) y métodos para la supervisión de la exposición (muestreo individual incluyendo y el uso de los biomarkers nuevos de la exposición que pueden detectar ENP en sangre, orina y esputo). El Cuadro 2 resume los diversos decorados de la exposición para los seres humanos.

Cuadro 2. Análisis Razonado de la Evaluación de la Exposición.

Evaluación de Riesgos y Administración

Aunque la evaluación del peligro pueda rendir in vitro útil y/o in vivo resultados, es la evaluación de riesgos que pone estas conclusión en el contexto humano. El proceso de la evaluación de riesgos extrapola estos ines vitro/in vivo resulta a los seres humanos, logrados por la aplicación de un rango de los factores de la incertidumbre que tentativa compensar variaciones del inter-animal y diferencias de las inter-especies. Esta aproximación puede llevar a la sobrestimación del riesgo y como consecuencia a la configuración de los límites de exposición poco realistas.

Una aproximación más prometedora puede ser modelado matemático de la exposición-dosis-reacción usando los datos experimentales disponibles. Una Vez Que están establecidos, tales modelos se pueden extrapolar a un contexto humano y utilizar para estimar el nivel de exposición que no inicie un efecto nocivo para una punto final elegida. Se sabe Esto como Derivado Ningún Nivel de Efecto (DNEL). La ventaja de esta aproximación de modelado matemática es que la incertidumbre se puede incluir fácilmente, lo más frecuentemente logrado vía el uso de la simulación de Monte Carlo. La Evaluación del riesgo implica la comparación del DNEL calculado con la exposición total en los seres humanos estimados con el proceso de la evaluación de la exposición, si la exposición humana total se encuentra para ser mayor que el DNEL entonces allí es un riesgo de un revelado del efecto nocivo. El Cuadro 1 resume el proceso de la evaluación de riesgos.

El paso de progresión siguiente en la Evaluación de Riesgos es Decisión del Riesgo - la decisión racional a valida o rechaza el riesgo que se debe hacer después de la evaluación de riesgos. Esta decisión será basada en el impacto del riesgo para la salud calculado en la infraestructura social y económica. Si el riesgo es pequeño con respecto a los equilibrios de la social-economía, después el riesgo puede ser aceptable. Si no, el riesgo se percibe como demasiado grande y se rechaza el riesgo.

Si se rechaza el riesgo, después debe ser manejado convenientemente - éste es el proceso de la gestión de riesgos. Los dos procesos fundamentales en gestión de riesgos son Mando de Riesgo y Transferencia del Riesgo. El Mando de Riesgo implica la supervisión de la exposición, el uso de la ropa protectora, y la comunicación a los tenedores vía por ejemplo procedimientos estándars, la dirección y el diálogo usando diversos media tales como TV, Internet y foros abiertos.

Otro proceso importante es identificación de la cohorte expuesta ser humano para un ejercicio del control médico. La Transferencia del Riesgo implica la adopción del seguro apropiado para el riesgo calculado. El reto principal, en este caso, está siendo cómo valorar apropiadamente seguro para revestir para el surgimiento de esos riesgos para la salud. El Cuadro 3 resume el proceso de la Gestión de Riesgos.

Cuadro 3. Procedimiento de la Gestión de Riesgos

Conclusión

En este artículo corto, el método para la evaluación de riesgos y la administración de la exposición a ENP se ha contorneado. Una limitación principal de la aproximación del modelo es que confía pesado en el mando de la exposición; un paso de progresión que puede ser difícil como por ejemplo en la práctica la concentración llevada por aire en masa de ENP puede ser muy inferior y así difícil controlar. Sin Embargo, puesto que ENP son artificiales, será posible al reajuste y los producirá sin esas propiedades fisicoquímicas determinadas como teniendo efectos nocivos. Innecesario decir, estos ENP reajustados deben todavía satisfacer sus necesidades industriales originales. Final, es este método de la reducción del peligro que es dominante a un revelado responsable de nanotecnologías sostenibles.

Derechos De Autor AZoNano.com, el Dr. Lang Tran (Instituto del Remedio Profesional (IOM))

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

Last Update: 14. June 2013 01:55

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