Nanomaterial i arbetsmiljön - introduktion

Transkript

1 Foto: B Fadeel Nanomaterial i arbetsmiljön - introduktion Maria Albin (maria.albin@ki.se)

2 Nanopartiklar Tillverkade Naturliga Oavsiktliga Kimrök Silver Kolbaserade Nanorör Nanofiber Diskar Metalloxider etc Tubulära lermineraler (t ex Imogolit) Motoravgaser Svetsrök Emissioner från 3-D-skrivare Rök från stearinljus

3 Nanostorlek (<100 nm i någon dimension) Korta och långa nanotrådar Makrofag - metaloxid NPs Korta Långa Nanodiskar Kolnanorör D=

4 Är detta en viktig arbetsmiljöfråga? Har vi ett problem? Vem är exponerad? Har vi riskbedömningar? Finns det stöd för att göra rätt? Har vi ett adekvat regelverk? Foto: Methner et al 2008

5 Sök på nanomaterial och cancer i en medicinsk databas De flesta artiklarna handlar om framsteg vad gäller att behandla cancer

6 Är nano viktigt för arbetsmiljön? Nyckelteknologier Nanoteknologi Mikro- och nanoelektronik Avancerade material Fotonik Bioteknologi Tillväxt 0,2 biljoner euro biljoner euro sysselsatta i EU EU-kommissionen 2009 och 2012 En expanderande nyckelsektor - en central arbetsmiljöproblematik SchultePA et al Nanotoxicology 2016

7 Problemidentifiering - damningsbenägenhet Med tillstånd från Ulla Vogel,NFA, Dk

8 Problemidentifiering: Partikelyta Partikelexponering (avgaser) i yttre miljö Effekter vid låga masskoncentrationer (µg/m 3 ) Paralleller Nanopartiklar-ultrafina partiklar» Stone V et al EHP October mg av sfäriska kolpartiklar motsvarar vid d=10 µm cirka partiklar med yta ca 270 m 2 d=10 nm cirka partiklar med yta ca m 2» Maynard et al 2011 Tidig nanotoxikologi Partikelyta bestämmer toxicitet för små olösliga partiklar» Oberdörster, 2000 Damm med låg toxicitet i form av fina partiklar har högre toxicitet som nanopartiklar

9 Med tillstånd från Ulla Vogel, NFA, DK Samma massa ger olika svar men yta ger linjärt samband Råtta. Olika partikelstorlek av kimrök, latex och titandioxid

10 Hur mycket skiljer risken mellan konventionell och nanostorlek? Ökad damningsbenägenhet 300 x för titandioxid Ökad lungdeposition 1-3 x Ökad negativ effekt vid samma dos. Inflammation proportionell mot partikelyta. 100x Från Ulla Vogel, NFA, Dk

11 Problemidentifiering: Lång och smal Paradigm för bestämning av fibrers toxicitet Frustrerad fagocytos Även nanotrådar Donaldson et al. (2010)

12 Kolnanorören är här! Starkare än stål men lätta Förstärker kompositmaterial (flygindustri, sportutrustning m m) Halvledande Elektriska komponenter Damningsbenägna, beständiga i lungan, en del med farliga

13 Flerväggiga kolnanorör (MWCNT-7) - lungcancer (inhalation, råtta) Lufthalt (mg/m 3 ) 6 tim/dag, 5 dagar/v, 104 veckor Lungcancer hanråtta (50 djur/dosgrupp) Lungcancer honråtta (50 djur/dosgrupp) 0 (kontroll) 2% - 0,02 2% 2% 0,2 16% (p<0,05) 0% 2 22% (p<0,01) 16% (p<0,01) Trend p<0,01 p<0,01 - >80% av djuren hade också fibrotiska förändringar i lungan vid 0,2 mg/m3, mer uttalad vid 2 mg/m3. Ingen generell toxicitet. - Genomsnittlig fiberlängd i lungan µm. - Ökadl lungcancerrisk vid 0,2 mg/m3 i 104 veckor, motsvarar effektnivå hos människa på 8,5 µg/m3 vid 45 års exponering. - Föreslaget gränsvärde för att begränsa lungcancerrisk 0,05 µg/m3 (50 ng/m3; Fukushima et al 2018)

14 Även nanodiskar! Problem: Respirabel men 25µm! nanodisk Frustrerad fagocytos: A: i pleurarummet, B: i cellkultur Notera: respirabel partikeldiameter <25-30µm! (ger aerodynamisk diameter 3 µm) Donaldson et al. (2012)

15 Är detta en viktig arbetsmiljöfråga? Har vi ett problem? Vem är exponerad? Har vi riskbedömningar? Finns det stöd för att göra rätt? Har vi ett adekvat regelverk? Ja Ja

16 Livscykel En del exponeringsdata* Få exponerade Fler exponerade? Exponering? Review Debia M et al 2016 from Nanex Project

17 Har vi riskbedömningar? Inhalationsexponering är problemet MWCNT ger fibros och lungcancer hos råtta (inhalation) Riktvärde<1µg/m 3 NIOSH 2013 Riktvärde 0,05 µg/m 3 Fukushima 2018 Titandioxid-NP (NIOSH) Nanopartiklar (FIOH)

18 Är detta en viktig arbetsmiljöfråga? Ja Har vi ett problem? Ja Vem är exponerad??? Har vi riskbedömningar? Ja, enstaka Finns det stöd för att göra rätt? Har vi ett adekvat regelverk?

19 Finns det stöd för att göra rätt? Ja, i flera länder Kontrollåtgärder NIOSH (US), BauA (D), Arbejdstilsynet (Dk), EU-OSHA Riktvärden NIOSH, FIOH (Sverige) Men hur vet man om det är/finns nano? Märkning? Säkerhetsdatablad?

20 Är detta en viktig arbetsmiljöfråga? Ja Har vi ett problem? Ja Vem är exponerad??? Har vi riskbedömningar? Ja, enstaka Finns det stöd för att göra rätt?? Har vi ett adekvat regelverk???

21 SOU 2013:70 Jag ser fram mot den här dagen!