Klasyfikacja bezpieczeństwa nanomateriałów

Wprowadzenie zmodyfikowanych nanomateriałów pozwoliło ulepszać produkty i urządzenia w najróżniejszych dziedzinach, od powłok i kompozytów po elektronikę, biomedycynę, energetykę i ochronę środowiska. Bardzo małe rozmiary cząstek takich materiałów (poniżej 100 nm w co najmniej jednym wymiarze) oznaczają ogromną reaktywność, a przy tym zdolność pokonywania barier biologicznych. Taka kombinacja cech może być niebezpieczna, toteż konieczna jest normalizacja metod testów i sklasyfikowanie możliwych zagrożeń dla ludzi i środowiska.

Wykorzystując dofinansowanie UE dla projektu NANOSOLUTIONS, 35 partnerów z doświadczeniem w dziedzinach transkryptomiki, proteomiki i epigenomiki zajęło się identyfikowaniem cech określających potencjał zagrożenia biologicznego takich nanomateriałów. Uczestnicy zamierzają wyznaczyć biomarkery toksyczności zmodyfikowanych nanomateriałów dla potrzeb ocen bezpieczeństwa i toksyczności różnego rodzaju cząstek. Nadrzędnym celem jest dostarczenie narzędzi niezbędnych do opracowania metody klasyfikacji bezpieczeństwa na podstawie charakterystyk materiałów. Nowy system klasyfikacji będzie dla zmodyfikowanych materiałów tym, czym dla substancji chemicznych są obecnie karty charakterystyki materiałów.

W szczególności umożliwi on producentom wybieranie najbezpieczniejszych nanomateriałów do danego zastosowania, aby zapewniać zgodność z przepisami oraz skracać czas i ograniczać koszty niezbędnych testów. Instytucje regulacyjne zyskają metodę kontrolowania kwestii bezpieczeństwa, a obywatele zyskają pewność, że nowe materiały nie są szkodliwe dla zdrowia i środowiska.

Rozwiązano już wszystkie problemy związane z przygotowaniem obliczeń i formatami danych oraz opracowano metody obliczeniowe wyboru cech z wykorzystaniem logiki rozmytej. Dotychczas przygotowano szereg nanomateriałów zmodyfikowanych i dokonano ich funkcjonalizacji, opracowano protokoły do wielu z planowanych testów i rozpoczęto testowanie z użyciem różnego rodzaju metodologii doświadczalnych. Przykładowe metody to dokonywanie powierzchniowych modyfikacji kultur komórkowych ludzkich komórek śródbłonka oraz badania biodystrybucji nanocząsteczek tlenku tytanu in vivo metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Badaczom udało się też zdefiniować model przepływów pępowinowych ex vivo.

Testy i weryfikacje narzędzia będą wykonywane w ścisłej współpracy z producentami nanomateriałów zmodyfikowanych, a wyniki zostaną przekazane odpowiednim instytucjom regulacyjnym. Dzięki temu szeroko zakrojone badania prowadzone w ramach projektu NANOSOLUTIONS będą mieć maksymalny wpływ.