Buiten bereik van REACH? Multicomponent nanomaterialen en regelgeving 

Er is in de EU Europese Unie (Europese Unie) veel aandacht voor de ontwikkeling van geavanceerde materialen, waaronder de multicomponentnanomaterialen (MCNMs). Door (de eigenschappen van) verschillende materialen te combineren, ontstaan nieuwe materialen met gunstige eigenschappen. Voorbeelden zijn een bol of kubus die aan de buitenkant bestaat uit de ene stof, en van binnen uit een andere stof. Of twee bolletjes van verschillende stoffen, die aan elkaar worden gekoppeld.
Naast gunstige eigenschappen zorgen deze stoffen ook voor uitdagingen. Zo is het de vraag of de Europese wetgeving voor chemische stoffen, REACH, voldoende is ingericht om de risico’s van MCNMs te beoordelen. Recent verscheen daarover in het tijdschrift NanoImpact een artikel van onderzoekers van het EU-project SUNSHINE (waaronder drie RIVM-onderzoekers). Ten eerste benoemen de schrijvers dat de REACH-wetgeving voor de meeste MCNMs voldoet. Maar ze wijzen ook op enkele uitdagingen. Zo is het niet duidelijk welke specifieke eisen er gelden voor het aanleveren van informatie over deze stoffen in een REACH-dossier. Want moeten MCNMs gezien worden als mengsel, als artikel, als stof of nanovorm? Elk van deze mogelijkheden leidt tot andere eisen in REACH. Het RIVM herkent deze uitdagingen en benadrukt het belang om hierover op korte termijn in de richtsnoeren meer duidelijkheid te krijgen. Ook is verdere ontwikkeling of aanpassing van testmethoden nodig voor deze en toekomstige materialen.

Lees volledige tekst (in engels): Out of REACH? Regulatory challenges for multicomponent nanomaterials

Nanomaterialen kunnen de doorlaatbaarheid van de darmwand beïnvloeden

De auteurs van dit artikel beschrijven een Adverse Outcome Pathway (AOP) waarbij de darmwand meer doorlatend wordt bij orale blootstelling aan nanodeeltjes. De eerste stap in deze AOP is endocytose, een proces waarbij de nanodeeltjes worden omsloten door een stukje celmembraan. Hierdoor ontstaan kleine blaasjes die vervolgens afgebroken worden in lysosomen. De inhoud van deze lysosomen is schadelijk voor cellen. In sommige gevallen barsten de lysosomen open als ze nanodeeltjes verteren, waardoor darmcellen doodgaan en het darmepitheel beschadigd raakt, een zogenaamde doorlaatbare of lekkende darm. Dit zorgt ervoor dat bepaalde stoffen, zoals chemicaliën, beter worden opgenomen, wat negatieve gezondheidseffecten kan hebben. Ook speelt een doorlaatbare darm een rol bij verschillende ziektes, zoals bijvoorbeeld de ziekte van Crohn of coeliakie.

De auteurs hebben een uitgebreid literatuuronderzoek gedaan om hun bevindingen de onderbouwen. De AOP is biologisch plausibel, maar er is te weinig eenduidige experimentele data om het te onderbouwen. Volgens de onderzoekers komt dit onder andere door een gebrek aan harmonisatie van de testmethodes. In sommige gevallen moeten testmethodes inderdaad aangepast worden om toegepast te kunnen worden op nanodeeltjes. Dit geldt ook voor AOPs: die zijn niet altijd toepasbaar voor zowel chemicaliën en nanodeeltjes. Het mechanisme van endocytose, dat hier beschreven wordt, vindt waarschijnlijk niet of minder plaats voor chemische stoffen.

Lees volledige tekst (in engels): A new Adverse Outcome Pathway to assess if nanomaterials may compromise gut barrier integrity

Nieuwe ontwikkelingen in het recyclen van geavanceerde materialen

Geavanceerde materialen bestaan vaak uit meerdere componenten die onderling sterk met elkaar verbonden zijn. Dit leidt tot problemen in de recyclingfase, omdat er veel energie nodig is om de componenten uit elkaar te halen. Wat overblijft zijn mengsels van materialen van lage kwaliteit waarvoor het moeilijk is een nieuwe bestemming te vinden.

Onlangs meldden wetenschappers van verschillende universiteiten twee innovatieve oplossingen. Onderzoekers van de Rice Universiteit ontwikkelden een alternatieve productiemethode voor koolstofnanobuisjes (CNT) gebaseerd op een proces waarbij individuele vezels van CNT in een oplossing van een zuur (chloorsulfonzuur) worden samengevoegd tot het gewenste geavanceerde materiaal. Aan het einde van de levenscyclus, kunnen de originele nanovezels weer worden teruggewonnen door het materiaal opnieuw te behandelen met chloorsulfonzuur. De gerecyclede vezels kunnen vervolgens volledig worden hergebruikt. 

Een ander voorbeeld zijn composietlijmen zoals epoxyharsen. Dit zijn uitstekende middelen om materialen zoals hout, metaal en beton te verbinden en op te vullen. Maar er is één probleem: zodra een composiet uithardt, is dat onomkeerbaar. Onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory van het Department of Energy (Berkeley Lab) is het gelukt om polymeren in een oplosmiddel zodanig te verstrengelen dat de gevormde hars geen interne bindingen heeft die moeilijk te verbreken zijn. Deze hars is een eenvoudig polymeer dat werkt als een bol garen. Wanneer deze oplost, ontvouwt het zich in de oorspronkelijke afzonderlijke vezels. Deze vezels kunnen opnieuw gebruikt worden.

Geavanceerde materialen zoals CNT’s of epoxyharsen, zorgen voor problemen in de recyclingsfase. Het is dan ook van groot belang om deze problemen aan te pakken. De zoektocht naar alternatieve materialen die efficiënt en volledig kunnen worden gerecycled tot hun oorspronkelijke componenten is prijzenswaardig. Dit kan aanzienlijk bijdragen aan veilige en duurzame innovatie op het gebied van geavanceerde materialen. Er worden waarschijnlijk al meer toepassingen van recyclebare geavanceerde materialen ontwikkeld die gebaseerd zijn op het creëren van zogenaamde pseudo-bindingen.

Lees volledige tekst (in engels): Breakthroughs in the recycling of advanced materials

Rapport van het EU Innovation Network geeft overzicht van trends en uitdagingen in de regulering van nanomedicijnen

Op 3 februari publiceerde het EU Innovation Network een Horizon Scanning rapport over nanomedicijnen voor humaan gebruik. Het rapport benadrukt de steeds bredere toepassing van nanotechnologie in medicijnen en de noodzaak het regulatoire raamwerk daarop aan te passen.  Het aanpassen van richtlijnen kan bijvoorbeeld meer duidelijkheid geven aan ontwikkelaars van nanomedicijnen. 

Het RIVM ondersteunt de aanbevelingen in het rapport, waaronder de versterking van de samenwerking tussen Europese regelgevende instanties, academie, industrie en onderzoekers op het gebied van regulatory science. 

Dit netwerk kan verstevigd worden met bestaande en nieuwe initiatieven, zoals het Europese platform voor regulatory science, dat in 2025 van start is gegaan.  

Lees volledige tekst (in engels): EU Innovation Network releases report on regulatory trends and challenges in nanomedicines

Workshops in het VK geven impuls aan samenwerking voor veilig en duurzame innovatie van geavanceerde materialen.

Het Verenigd Koninkrijk was gastheer voor twee workshops over geavanceerde materialen. Het doel was om door samenwerking een impuls te geven aan veilig en duurzaam ontwerp en ontwikkeling van deze materialen. Verschillende belanghebbenden gaven tijdens de workshop hun visie op het vormgeven van relevant beleid. De deelnemers benadrukten dat het voor regulering nodig is om definities, standaarden en testmethoden vast te stellen. Dat moet bedrijven aanmoedigen tot ontwikkeling en implementatie van geavanceerde materialen volgens het SSbD-principe (Safe & Sustainable by Design). In het bijzonder deden workshopdeelnemers een oproep om het MKB Midden- en kleinbedrijf (Midden- en kleinbedrijf) hierin te trainen. Het RIVM stelt in aanvulling hierop vast dat er binnen de SSbD-aanpak behoefte is aan een verbeterde integratie van duurzaamheidsaspecten. Aspecten van levensduur, herbruikbaarheid en recyclebaarheid van de geavanceerde materialen en van producten waarin deze materialen gebruikt worden moeten meer aandacht krijgen in het ontwerpproces.

Lees volledige tekst (in engels): UK workshops foster collaboration for safe and sustainable innovation in advanced materials