Nanomateriaalien terveysriskit Nanoteknologiaseminaari Hyvinkää, 13.3.2013 Lea Pylkkänen Nanotekniikka ja –turvallisuus numeroina • Nanohiukkaset ovat pieniä: Esimerkiksi fagosyytin halkaisija on 7-8 m (7000–8000 nm). Jos pallomaisen nanohiukkasen halkaisija on noin 10 nm, yhteen punasoluun mahtuu noin miljardi tällaista hiukkasta. • Nanohiukkasten ja niiden sovelluksien teollisuustuotantoon osallistuu maailmanlaajuisesti miljoonia työntekijöitä vuoteen 2020 mennessä. • Suomessa alan liikevaihto vuonna 2011 oli 300–400 miljoonaa euroa. • Suomi käytti nanoteknologian tutkimukseen 130 miljoonaa euroa vuosina 2006–2010, ja samaan aikaan nanohiukkasten terveysvaikutusten tutkimus sai rahaa noin miljoona euroa. Mihin nanomateriaaleja käytetään? Markkinoilla on yli 1200 "nanotuotetta" Suomessa on n 200 nanoteknologia-alan yritystä Uudet materiaalit Informaatio ja viestintä Lääketiede Puhdasta vettä ja energiaa Nanoelektroniikka Rakennusteollisuus Metsä- ja metalliteollisuus ym. jne. Nanotuotteet markkinoilla Nanotuotteet ryhmittäin al u t T ja ym iik en ti t ö ka kk a ti är is t n ii m p ru in st ja to te k ka n oi n ts ä s t nu M e n aa li ak e yv in v R at er i m e h m ie ja ja ja ia it rg ta ll ne yö k E t ys aa li er ve M e T em ik T K Nanoteknologiaa hyödyntävät yritykset Suomessa teollisuusaloittain 70 60 50 40 30 20 2008 2010 10 2013 0 Terveysriskit ovat suurelta osin vielä tuntemattomia Solu- ja eläinkokeissa osoitettu: – nanomateriaalien kerääntymistä elimistöön – keuhkotulehdusta – DNA muutoksia – vatsaontelon syöpää EM kuvia keuhkosoluista Mahdolliset altistumisreitit Hengityselimet • tulehdus, allergia, kasvaimet Iho • paikallinen reaktio • läpäisevät ihon  kulkeutuminen verenkiertoon? Ruoansulatuskanava • limakalvon läpi verenkiertoon? Nanomateriaaleille altistuminen Työympäristössä pääasiassa hengitysteiden ja ihokontaktin kautta • • • altistuminen voi tapahtua useissa tuotannon eri vaiheissa, raakaaineen käsittelystä lopputuotteen viimeistelyyn ja jopa käyttöön nanomateriaalin valmistus ja aineosien käsittely ja prosessointi altistavat todennäköisemmin yleisesti oletetaan kuitenkin valmiiden tuotteiden olevan vähemmän haitallisia Altistumisen arviointi Ei ole toistaiseksi selvyyttä mitä pitäisi mitata – massan mittaus vs. lukumääräpitoisuus – aineiden yhteisvaikutukset – vertailuarvot puuttuvat Morfologia Muoto Hydrofobisuus Koko Liukoisuus Rasvaliukoisuus Varaus Ominaispinta-ala Muuntautumiskyky Pysyvyys Kalvomaisuus Muodonmuutos Bioaktiivisuus Reaktiivisuus Allergeenisuus Vesiliukoisuus Toksisuus Työpaikkamittauksista Monipuoliset ja jopa kattavat mittaukset ovat tälläkin hetkellä mahdollisia – hinta ja aika ovat ongelma – esimerkki mittausprosessista: • lukumääräpitoisuuden määritys (CPC) – ensin taustapitoisuus, – jonka jälkeen prosessin pitoisuus, sitten • partikkelikokojakauman määritys (ELPI, SMPS), sitten • morfologia, koostumus (SEM, TEM), sitten • mahdolliset henkilökohtaiset suodatinnäytteet esim. metallien pitoisuuden selvittämiseksi Tärkeää tietää voivatko nanopartikkelit läpäistä ihoa joutuvatko ne verenkiertoon voiko niillä olla akuutteja/kroonisia sivuvaikutuksia Mitä vielä tarvitaan – lisää tietoa työntekijöiden altistumisesta • tilastotietoa, epidemiologisia tutkimuksia jne. – kehittyneempää mittaustekniikkaa • erityisesti niiden ominaisuuksien jotka vaikuttavat haitallisesti terveyteen • saadaan erotettua haitalliset nanot ei-haitallisista – tietoa pölyntorjunnan tehokkuudesta nanopartikkelien suhteen – nanomateriaalien terveysvaikutusten kattava selvitys Nanoturvallisuuskeskus Keskeiset tehtävät: - edistää altistumisen arviointia työpaikoilla - kehittää riskinhallintamenetelmiä - tunnistaa terveydelle haitalliset nanomateriaalit ajoissa - tutkimustiedon vieminen käytäntöön työpaikoilla - koulutus ja tiedon levittäminen työpaikoille, yrityksille, kansalaisille ja viranomaisille 2012 2013 370 000 Safera 270 000 Marina 1 650 000 195 000 Scaffold 300 000 450 000 Nanoinflamm. Nanogenotox Hinamox Proteomiikka Cool-coverings 156 000 160 000 145 000 100 000 1 500 000 Nanosolutions Nanostair Perimämyrkyll. Brasinoeu 2016 120 000 Nano-sisäilma Sunpap 2015 38 000 QNano Nanodevice 2014 45 000 150 000 48 000 2017 www.ttl.fi/nanoturvallisuuskeskus Malliratkaisuja nanomateriaalien käsittelyyn Nanomateriaalien punnitusohje Turvallinen työskentely laboratoriotiloissa KIITOS! Nanoturvallisuuskeskus www.ttl.fi/nanoturvallisuuskeskus [email protected]