Mede door de afwijkende fysisch-chemische eigenschappen van de nanovorm ten opzichte van andere vormen van dezelfde stof zijn niet alle beschikbare testmethoden geschikt voor nanomaterialen. Het RIVM heeft meegewerkt aan een overzicht van beschikbare testmethoden en werkt samen met de OESO Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling aan verbetering en ontwikkeling van testmethoden voor nanomaterialen. Door de vergelijkbaarheid van testgegevens te verbeteren kan de (mogelijke) toxiciteit van nanodeeltjes beter worden voorspeld en kan het aantal toxiciteitstesten worden geminimaliseerd.

Goede risicobeoordeling van nanomaterialen kan niet zonder kennis van de fysisch-chemische eigenschappen ervan. Ten eerste is voor de karakterisering van nanomaterialen méér nodig dan alleen de chemische samenstelling. Fysische eigenschappen zoals de grootte, vorm en oppervlaktekenmerken zijn essentieel. Vervolgens beïnvloeden de fysisch-chemische eigenschappen van een nanomateriaal in sterke mate waar een deeltje in het milieu (“fate”) of het menselijk lichaam (kinetiek) terecht kan komen en welke effecten het daar kan veroorzaken.

Een nanodeeltje kan zich hierbij aanmerkelijk anders gedragen dan een groter deeltje met dezelfde chemische samenstelling. Het meten van fysisch-chemische eigenschappen voor nanomaterialen is echter niet eenvoudig, omdat analytische methoden voor conventionele stoffen, niet altijd geschikt zijn voor nanodeeltjes. Nanodeeltjes kunnen bijvoorbeeld tijdens een test gaan samenklonteren waardoor de resultaten vertekend worden. Ook is het mogelijk dat een bepaalde testmethode voor het ene materiaal goed werkt, maar voor een ander materiaal onbruikbare resultaten geeft. Zo zijn sommige technieken voor het meten van deeltjesgrootte bijvoorbeeld wel bruikbaar voor bolvormige deeltjes maar niet voor staaf- of plaatvormige deeltjes.

Het RIVM heeft in samenwerking met het JRC Joint Research Centre[1] en de US-EPA United States Environmental Protection Agency[2] een overzicht gepubliceerd van de beschikbare analytische methoden voor het meten van fysisch-chemische eigenschappen van nanomaterialen. Deze publicatie bouwt voort op een evaluatie van de analytische methoden die binnen het Testing Programme for Manufactured Nanomaterials van de OESO Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling[3] zijn gebruikt.

Een team van internationale experts beoordeelde de in het testprogramma beschreven methoden op hun toepasbaarheid voor nanomaterialen. Hierbij beantwoordden zij o.a. de volgende vragen:

  • Kan de testmethode de specifieke fysisch-chemische eigenschap van het nanomateriaal meten?
  • Is de methode toepasbaar op nanomaterialen in het algemeen, of alleen voor bepaalde (groepen van) nanomaterialen of onder bepaalde condities?
  • Wat zijn de eventuele beperkingen van het gebruik van deze methode voor het meten van de fysisch-chemische eigenschap van een nanomateriaal?

In het overzichtsartikel worden de geëvalueerde methoden besproken en waar mogelijk aangevuld met methoden die uit de literatuur bekend zijn.

Uit het overzicht blijkt dat er voor veel fysisch-chemische eigenschappen methoden beschikbaar zijn. Vaak zijn de beschikbare methoden echter alleen bruikbaar voor een beperkte groep nanomaterialen (bijvoorbeeld, alleen voor metalen) of onder bepaalde testcondities (bijvoorbeeld, met gebruik van een bepaald oplosmiddel). Ook zijn de meeste methoden niet (of niet voldoende) gestandaardiseerd. Standaardisatie van testmethoden bevordert een vergelijkbare uitvoering en rapportage van analytische testen, en daarmee ook de acceptatie van testresultaten door regulerende instanties. Voor veel analytische methoden zijn gestandaardiseerde testrichtlijnen beschikbaar via bijvoorbeeld OESO, CEN[4] of ISO International Organization of Standardization[5], maar deze bleken niet altijd toepasbaar te zijn op nanomaterialen. In het bovengenoemde overzichtsartikel staat ook beschreven voor welke fysisch-chemische testen er behoefte is aan aangepaste of zelfs nieuwe testrichtlijnen voor nanomaterialen.

RIVM/KIR kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie overweging:

De OESO werkt momenteel aan het aanpassen van bestaande testrichtlijnen om ze beter geschikt te maken voor het testen van nanomaterialen. Ook zal er een aantal nieuwe OESO-testrichtlijnen ontwikkeld worden, speciaal voor nanomaterialen. Het RIVM zal nauw betrokken zijn bij de aanpassing en ontwikkeling van enkele van deze testrichtlijnen. Daarnaast werken het RIVM, de US-EPA en BIAC binnen de OESO aan een “Physico-Chemical Decision Framework to Inform Decisions for Risk Assessment.”. Met behulp van gerichte beslisbomen zal een gebruiker hiermee kunnen bepalen welke fysisch-chemische eigenschappen voor een specifiek nanomateriaal nodig zijn, en op welk moment deze relevant zijn voor de risicobeoordeling. Hierbij zal de gebruiker ook naar de geschikte meetmethoden voor deze eigenschappen geleid worden. Het uiteindelijke doel hiervan is de risicobeoordeling te stroomlijnen, door de vergelijkbaarheid van testgegevens over fysisch-chemische eigenschappen te verbeteren. Hiermee kan de (mogelijke) toxiciteit van nanodeeltjes beter worden voorspeld aan de hand van hun fysisch-chemische eigenschappen, en kan het aantal toxiciteitstesten worden geminimaliseerd.

 

[1]     JRC: EU European Union Joint Research Center, Europees onderzoekslaboratorium.

[2]     US-EPA: Environmental Protection Agency, het Milieuagentschap van de Verenigde Staten.

[3]     OESO: Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling.

[4]     CEN: European Committee for Standardisation (Europees samenwerkingsverband van nationale standaardisatie-instituten).

[5]     ISO: Internationale Organisatie voor Standaardisatie.