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Avaliação da Nanotecnologia e de Risco

pelo Dr. Lang Tran

Dr. Lang Tran, Bryony Ross e Roubo Aitken, Instituto da Medicina Ocupacional (IOM)
Autor Correspondente: lang.tran@iom-world.org

Fundo

A gestão do risco para a saúde é um processo complicado. O método para a gestão de riscos consiste em dois elementos fundamentais:

  1. As etapas a ser tomadas (para conseguir os objetivos específicos); e
  2. a base racional que justifica a escolha das etapas em (1).

Neste artigo curto, nós esboçaremos o método para controlar os riscos para a saúde potenciais que elevaram da exposição aos nanoparticles projetados (ENP).

O Risco à saúde é um produto de ambos o Perigo intrínseco de um material, e o nível de Exposição. Nós descreveremos os processos envolvidos na avaliação do Perigo e da Exposição a fim empreender uma avaliação do risco. Finalmente, nós esboçaremos uma aproximação possível para o risco de controlo.

Avaliação do Perigo

Para avaliar o perigo de uma substância é avaliar sua toxicidade inerente. O Fundamento à ciência da toxicologia é o relacionamento da dose-. Para partículas geralmente, a exposição tende a ser através da inalação. Contudo, devido a seu uso extensivo em processos industriais e em produtos comerciais, para nanoparticles projetados (ENP), a exposição pode ser através da inalação, da ingestão ou do contacto cutâneo.

Uma Vez Que interiorizado, mostrou-se que ENP pode ser translocated do órgão preliminar da entrada em órgãos secundários. Esta evidência apresentou um desafio real aos toxicólogos, porque a avaliação de risco deve agora ser centrada sobre o relacionamento da dose- do órgão do corpo o mais sensível um pouco do que unicamente no órgão através de que ENP incorporam o corpo.

Finalmente a avaliação do perigo deve ser relacionada aos seres humanos. Na toxicologia, mais frequentemente os modelos disponíveis para o teste da toxicidade são animal baseado e podem ser in vitro ou in vivo. Tipicamente, a investigação inicial do relacionamento de resposta da dose entre ENP e a toxicidade potencial é empreendida usando um corpo in vitro dos testes - selecionados para ser válida (isto é relevante) aos órgãos de alvo.

Da importância preliminar é a escala das doses que não causam um efeito significativo (isto é estatìstica nível de resposta significativo em comparação com o controle). Os dados gerados por estes testes podem então ser usados para estabelecer um relacionamento quantitativo entre as características físico-químicas diferentes do ENP e o respone induzidos. Este processo é a base da modelagem (QSAR) do Quantitativo-Estrutura-Actividade-Relacionamento.

Aqueles testes empreendidos dentro da avaliação da dose- do ENP devem submeter-se a duas etapas mais adicionais:

  1. validação; e
  2. verificação

A Validação é empreendida assegurar-se de que os testes sejam reprodutíveis, supor que os protocolos do teste estão seguidos exactamente - conseguido geralmente através de um aproach do pisco de peito vermelho redondo entre investigador. A Verificação por outro lado, é assegurar-se de que os resultados daqueles testem in vitro realizado correspondam às observações reais obtidas das experiências animais (ou das situações clínicas humanas).

A verificação in vitro de resultados conseqüentemente exige geralmente o uso da experimentação in vivo animal limitada, com que pode haver umas edições éticas associadas. Em conseqüência, é essencial que estes testam in vivo são bem-desenvolvidas e focalizados, a fim satisfazer éticamente as considerações apresentadas pelo princípio 3Rs de refinamento, a redução e a substituição.

A Extrapolação no meio in vitro e in vivo resultados exige uma escolha judiciosa da dose administrada e da taxa de dose. Os resultados Recentes de Oberdörster demonstram e outros a boa concordância no meio in vitro e conduzem in vivo ao sistema pulmonar quando a resposta é descrita como a resposta pelo cm2. Uma Outra edição importante é distribuição de ENP nos órgãos de alvo diferentes, como esta é essencial à dose do órgão de alvo e à escolha compreensivas do material da referência ENP em testes de toxicidade. Certamente, a escolha de um nanomaterial apropriado da referência é da importância chave à avaliação e da toxicidade comparativa entre ENPs.

Em resumo, porque avaliação do perigo é essencial estudar o relacionamento da dose- no contexto do órgão/sistema que os mais sensíveis o ENP é provável alcançar. Verificando as propriedades físico-químicas de ENPs que conduzem sua toxicidade, e a escala da dose sem efeitos adversos observados seja essencial empreender uma avaliação significativa do perigo. Figura 1 apresenta estes e outros aspectos fulcrais da avaliação do perigo.

Figura 1. O Processo da Avaliação do Perigo e de Risco.

Avaliação da Exposição

Apesar de como perigoso um material é, sem exposição não há nenhum risco. A Avaliação da exposição é conseqüentemente da importância igual à compreensão do perigo no processo da avaliação de risco. A Exposição aos seres humanos é possível - ambos directa e indirectamente - durante todo o ciclo de vida inteiro de um ENP, da manipulação no local de trabalho durante a produção, o uso do consumidor e a eliminação final. Em cada fase há um potencial para a exposição directa aos seres humanos (como trabalhadores ou consumidores) e ao ambiente (por exemplo solo, água e ar). Dentro do ambiente, as propriedades do ENP são prováveis ser alteradas por seus arredores, e daqui seus destino e comportamento nestes media são difíceis de prever. Além, ENP pode entrar o contacto com espécie diferente no ambiente, entra na cadeia alimentar e assim fornece eventualmente uma fonte indirecta adicional de exposição aos seres humanos.

Conseqüentemente, as considerações importantes em avaliar a exposição a ENP são a probabilidade das encenações acidentais principais da exposição (por exemplo explosão ou derramamento principal no ambiente) e métodos para a monitoração da exposição (incluindo a amostra pessoal e o uso dos biomarkers novos da exposição que podem detectar ENP no sangue, na urina e no escarro). Figura 2 resume as várias encenações da exposição para seres humanos.

Figura 2. Base Racional da Avaliação da Exposição.

Avaliação e Gestão de Risco

Embora a avaliação do perigo possa render útil in vitro e/ou in vivo resultados, é a avaliação de risco que coloca estes resultados no contexto humano. O processo da avaliação de risco extrapola que estes in vitro/resulta in vivo aos seres humanos, conseguidos pela aplicação de uma escala dos factores da incerteza que tentam compensar variações do inter-animal e diferenças das inter-espécies. Esta aproximação pode conduzir à sobrestimação do risco e em conseqüência ao ajuste de limites de exposição fantasiosos.

Uma aproximação mais prometedora pode ser modelagem matemática da exposição-dose-resposta usando os dados experimentais disponíveis. Uma Vez Que estabelecidos, tais modelos podem ser extrapolados a um contexto humano e ser usados para calcular o nível de exposição que não inicia um efeito adverso para um valor-limite escolhido. Isto é sabido como Derivado Nenhum Nível de Efeito (DNEL). A vantagem desta aproximação de modelagem matemática é que a incerteza pode ser incluída prontamente, mais frequentemente conseguido através do uso da simulação de Monte - de Carlo. A Avaliação do risco envolve a comparação do DNEL calculado com a exposição total nos seres humanos calculados com o processo da avaliação da exposição, se a exposição humana total é encontrada para ser maior do que o DNEL então lá é um risco de uma revelação do efeito adverso. Figura 1 resume o processo da avaliação de risco.

O passo seguinte na Avaliação de Risco é Decisão do Risco - a decisão racional a aceita ou rejeita o risco que deve ser feito depois da avaliação de risco. Esta decisão será baseada no impacto do risco para a saúde calculado na infra-estrutura social e econômica. Se o risco é pequeno em comparação com o comércio-offs da social-economia, a seguir o risco pode ser aceitável. Se não, o risco é percebido como demasiado grande e o risco é rejeitado.

Se o risco é rejeitado, a seguir deve apropriadamente ser controlado - este é o processo de gestão de riscos. Os dois processos fundamentais na gestão de riscos são Controle de Risco e Transferência do Risco. O Controle de Risco envolve a monitoração da exposição, o uso do vestuário de protecção, e uma comunicação às partes interessadas através por exemplo dos procedimentos, da orientação e do diálogo de funcionamento padrão usando media diferentes tais como a TEVÊ, o Internet e fóruns abertos.

Um Outro processo importante é identificação da coorte expor ser humano para um exercício do controlo sanitário. Transferência do Risco envolve a adopção do seguro apropriado para o risco calculado. O desafio principal, neste caso, está sendo como fixar o preço apropriadamente do seguro para cobrir para aqueles riscos para a saúde que elevaram. Figura 3 resume o processo de Gestão de Riscos.

Figura 3. Procedimento da Gestão de Riscos

Conclusão

Neste artigo curto, o método para a avaliação de risco e a gestão da exposição a ENP foram esboçados. Uma limitação principal da aproximação do exemplar é que confia pesadamente no controle da exposição; uma etapa que possa ser difícil como por exemplo na prática a concentração transportada por via aérea em massa de ENP pode ser muito baixa e assim difícil controlar. Contudo, desde que ENP são sintéticos, será re-projecto possível e produzi-los-á sem aquelas propriedades físico-químicas identificadas como tendo efeitos adversos. Supérfluo para dizer, estes ENP remodelados devem ainda cumprir suas necessidades industriais originais. Finalmente, é este método da redução do perigo que é chave a uma revelação responsável de nanotecnologia sustentáveis.

Copyright AZoNano.com, Dr. Lang Tran (Instituto da Medicina Ocupacional (IOM))

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

Last Update: 14. June 2013 01:48

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