Er zijn aanwijzingen dat grafeen en grafeenachtige materialen schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid. We weten alleen nog te weinig om de risico’s goed in te schatten. Nieuwe studies laten zien dat het effect kan verschillen door de eigenschappen van het grafeenachtige materiaal. Bijvoorbeeld door verschil in grootte. Meer onderzoek is nodig om deze verschillen beter te begrijpen en veiligere materialen te ontwerpen. Het RIVM gaat in 2025 onderzoek doen naar grafeenoxide.
Wat is grafeen?
Grafeen is een tweedimensionaal materiaal dat bestaat uit een enkele laag koolstofatomen, gerangschikt in een honingraatstructuur. Grafeen is sterk, is een goede geleider en flexibel. Het kan heel dun zijn, tot slechts enkele nanometers. Er worden daarom steeds meer op grafeen gebaseerde materialen ontwikkeld met veelbelovende toepassingen.
We weten echter nog niet zoveel over de mogelijke negatieve effecten van dit soort tweedimensionale materialen. Bijvoorbeeld op de gezondheid na inademing. Ook zijn er heel veel verschillende soorten grafeen. Deze materialen verschillen bijvoorbeeld in grootte, dikte of het aantal zuurstofatomen op het oppervlak. Het is belangrijk om te weten of die verschillen invloed hebben op de effecten in het lichaam.
Verschil in effect tussen grafeenoxide en grafeenplaatjes
In een nieuwe studie is gekeken naar hele dunne grafeenplaatjes (6-8 nanometer) en grafeenoxide. Bij grafeenoxide zitten er veel zuurstofatomen op het oppervlak. Onderzoekers keken hoe ontstekingscellen in een celkweek reageren op blootstelling aan grafeenplaatjes of grafeenoxide. Het effect was verschillend. Grafeenoxide zorgde voor een lichte ontsteking. Bij de grafeenplaatjes waren er signalen voor een heftige ontsteking en celdood. Het is niet duidelijk door welke eigenschap dit verschil werd veroorzaakt. Het kan door de zuurstofatomen komen, maar ook door bijvoorbeeld de grootte van het materiaal. De studie laat zien dat dit soort materialen ontstekingsreacties kunnen veroorzaken, maar ook dat deze reactie niet voor elke type materiaal hetzelfde is.
Ook grootte van het materiaal heeft invloed
In een Europees onderzoek zijn verschillende grafeenachtige materialen getest in de longen van muizen. Onderzoekers keken naar het effect op het immuunsysteem. Het grafeen werd in de longen gebracht. Na 28 dagen werden de longen onderzocht. Geen van de materialen hadden een sterk effect op het immuunsysteem in de longen. Er waren wel verschillen te zien tussen de materialen. De grotere vellen van grafeenoxide veroorzaakten meer weefselschade dan de kleinere andere materialen. Dit komt mogelijk omdat deze vellen minder makkelijk worden afgebroken door het lichaam. Kleine deeltjes grafeen kunnen makkelijker door het lichaam verwijderd worden en lijken daarom iets minder schadelijk te zijn.
Wat vindt het RIVM?
De nieuwe studies laten zien dat blootstelling aan grafeenachtige materialen verschillende effecten kan hebben. Zo lijkt de grootte van het materiaal belangrijk te zijn, maar ook de hoeveelheid zuurstofatomen. Het is belangrijk dat we over deze bepalende eigenschappen meer te weten komen. Die kennis helpt bij het ontwerpen van veiligere materialen.
De blootstelling aan de materialen was in deze studies heel kort. Daarom is het belangrijk om te onderzoeken of er ook over langere tijd negatieve effecten zijn bij inademen van de materialen.
Nederland gaat grafeenoxide verder bestuderen binnen de Europese stoffenregelgeving REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of Chemicals ). Het RIVM zal kijken of nieuwe informatie nodig is. Of weten we al genoeg om te kunnen zeggen of grafeenoxide veilig gebruikt kan worden? Dit onderzoek staat gepland in 2025.