ナノテクノロジーおよびリスク・アセスメント

先生によって Lang Tran

Lang Tran の Bryony ロスおよび Rob Aitken の職業薬 (IOM) の協会先生
対応する著者: lang.tran@iom-world.org

背景

健康を損う危険性の管理は複雑なプロセスです。 リスク管理のための方法は 2 つの基本的な要素から成っています:

  1. 取られるべきステップ (特定の目的を達成するため); そして
  2. (1) のステップの選択を正当化する理論的根拠。

この短い記事では、私達は露出から設計された nanoparticles への起こる潜在的な健康を損う危険性を管理するための方法の輪郭を描きます (ENP)。

健康への危険は両方の製品材料の本質的な危険、および暴露の程度です。 私達は危険の査定を引き受けるために危険および露出の査定にかかわったプロセスを記述します。 最後に、私達は管理の危険のための 1 つの可能なアプローチの輪郭を描きます。

危険の査定

物質の危険を査定することは固有の毒性を評価することです。 毒物学の科学への基礎は用量反応関係です。 一般に粒子のために、露出は吸入によってありがちです。 ただし、工業プロセスそして商品の広範な使用のために、設計された nanoparticles のために (ENP)、露出は吸入、摂取または皮膚接触によってある場合もあります。

内面化されて、 ENP が二次器官にエントリの一次器官から移動されるかもしれないことが示されていました。 この証拠は毒物学者にリスク・アセスメントが ENP がボディを入力する器官にもっぱらよりもむしろ敏感なボディ器官の用量反応関係に今焦点を合わせなければならないので、真の挑戦を示しました。

最終的に危険の査定は人間と関連していなければなりません。 毒物学では、毒性のテストのための最も頻繁に使用できるモデルは基づく動物で、生体外でまたは生体内でそうかもしれません。 通常、 ENP と潜在的な毒性間の線量の応答関係の最初の調査はターゲット器官に有効 (すなわち関連した) であるために選ばれる生体外のテストのボディを使用して - 引き受けられます。

一次重要性の重要な効果 (制御と比較したすなわち統計的に重要な感度レベル) を引き起こさない線量の範囲はあります。 これらのテストによって生成されるデータが引き出される ENP の異なる物理化学的な特性と respone の間の量的な関係を確立するのにそれから使用することができます。 このプロセスは量的構造作業関係の模倣の基礎 (QSAR)です。

ENP の用量反応の査定の内で引き受けられるそれらのテストは 2 つのそれ以上のステップを経なければなりません:

  1. 確認; そして
  2. 確認

確認はテストが再生可能、テストプロトコルが - 調査官間のラウンドロビンの aproach によって通常達成されて丁度続かれると仮定しますであることを保障するために引き受けられ。 一方では確認は、遂行される動物実検対応することを保障することです (または人間の臨床状態から) 得られる実際の観察にそれらの生体外のテストの結果が。

従って生体外の結果の確認は通常準の倫理的な問題があるかもしれない限られた生体内の動物実験の使用を必要とします。 その結果これらの生体内のテストがうまく設計され、集中される洗練、減少および置換の 3Rs 原則によって広げて置かれる考察を倫理的に満たすことはこと、必要、です。

外挿その間生体外でおよび生体内の結果は管理される線量および線量率両方の賢い選択を必要とします。 Oberdörster からの最近の調査結果は等応答が 1 cm あたり応答として記述されているときよい用語索引および肺システムの生体内の結果をその間生体外で示します2。 もう一つの重要な問題はこれが毒性テストの参照 ENP 材料の理解ターゲット器官の線量そして選択に必要であるように、異なったターゲット器官の ENP の分布です。 実際に、適した参照の nanomaterial の選択は記録に主要および ENPs 間の比較毒性です。

要約すると、なぜなら危険の査定 ENP が達するためにが本当らしいシステム/最も敏感な器官の文脈の用量反応関係を調査することは必要です。 毒性を運転する ENPs の物理化学的な特性、および線量の範囲を観察された悪影響無しで確認して有意義な危険の査定を引き受けること必要でであって下さい。 図 1 は危険の査定のこれらそして他の主要な面を示します。

図 1。 危険およびリスク・アセスメントプロセス。

露出の査定

危険材料がどのようにに関係なくあるか、露出なしに危険はありません。 従って露出の査定はリスク・アセスメントプロセスの危険の理解にとっての等しい重要性をもちます。 人間への露出は - 仕事場の処理からの ENP の全体の循環期間全体…生産、消費者使用および最終的な処分の間に可能 - 両方直接および間接的に、です。 各段階で人間 (労働者か消費者として) および環境両方 (例えば土、水および空気) への直接露出のための潜在性があります。 環境の中では、 ENP の特性は本当らしく環境によって変わるためにそれ故にこれらの媒体の運命そして動作は予測しにくいです。 さらに、 ENP は環境の異なった種類の接触に入って来るかもしれ、食物連鎖を入力し、そしてこうして結局人間への露出の追加間接もとを提供します。

従って、 ENP への露出の査定の重要な考察は主要な偶然の露出のシナリオ (環境への例えば爆発か主要なこぼれ) の可能性および露出のモニタリングのための方法です (血、尿および痰の ENP を検出できる) 露出の新しい biomarkers のを含む個人的なサンプリングそして使用。 図 2 は人間のためのさまざまな露出のシナリオを要約します。

図 2. 露出の査定の理論的根拠。

リスク・アセスメントおよび管理

危険の査定は有用な生体外および/または生体内の結果をもたらすかもしれないが人間の文脈にこれらの調査結果を置くリスク・アセスメントです。 リスク・アセスメントプロセスはこれらの生体外を外挿法で推定しましたり/相互動物の変化および相互種の相違を補正するように試みる不確実性の要因の範囲のアプリケーションによって達成される人間に生体内で起因します。 このアプローチは危険の過大評価およびその結果非現実的な暴露限度の設定の原因となるかもしれません。

有望なアプローチは使用できる実験データを使用して露出線量応答の数学模倣であるかもしれません。 確立されて、人間の文脈にそのようなモデルが外挿法で推定され、選択されたエンドポイントのための悪影響を始めない暴露の程度を推定するのに使用することができます。 これはように得られる効果レベル確認されません (DNEL)。 この数学模倣のアプローチの利点は不確実性がモンテカルロのシミュレーションの使用によって最も頻繁に達成されて容易に含んでいることができることです。 危険の査定は露出の査定プロセスによって推定される人間で総露出と DNEL がそれからそこに悪影響の開発の危険であるより大きい総人間の露出がために確認されている計算された DNEL の比較を含みます。 図 1 はリスク・アセスメントプロセスを要約します。

リスク・アセスメントの次のステップは危険の決定です - 理性的な承諾の決断はリスク・アセスメントの後でなされなければならない危険をか、または拒絶します。 この決定は社会的で、経済インフラの計算された健康を損う危険性の影響に基づいています。 危険が社会経済学のトレードオフと比較して小さければ、危険は受諾可能かもしれません。 そうでなかったら、危険は余りに大きいとして感知され、危険は拒絶されます。

危険が拒絶されれば、適切に管理されなければなりません - これはリスク管理のプロセスです。 リスク管理の 2 つの基本的なプロセスはリスク制御および危険の転送です。 リスク制御は TV、インターネットおよび開いたフォーラムのような異なった媒体を使用して例えば標準操作手順、指導およびダイアログによって係争物受寄者に防護被服の露出のモニタリング、使用、および通信連絡を含みます。

もう一つの重要なプロセスは健康監視の練習のための人間によって露出されるグループの識別です。 危険の転送は計算された危険のための適切な保険の採用を含みます。 主要な挑戦は、この場合、起こるそれらの健康を損う危険性のために覆うために保険に適切に値を付ける方法をです。 図 3 はリスク管理のプロセスを要約します。

図 3. リスク管理プロシージャ

結論

この短い記事では、リスク・アセスメントのための方法および ENP への露出の管理は輪郭を描かれました。 見本のアプローチの 1 つの主要な限定は露出の制御に重く頼ることです; 多くの空艇集中として実際に困難 ENP の例えばかもしれないステップはこうして制御すること困難非常に低く。 ただし、 ENP は人造であるので、デザイン変更に可能で、作り出しま悪影響をもたらしますとして識別されたそれらの物理化学的な特性なしでそれらを。 言うまでもなくこれらの設計し直された ENP はまだ元の産業必要性を達成しなければなりません。 最終的に、支持できるナノテクノロジーの責任がある開発に主ののはこの危険の減少方法です。

、版権 AZoNano.com Lang Tran (職業薬 (IOM)) の協会先生

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

Last Update: 14. June 2013 01:31

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