Развитие нанотехнологий приводит к включению наноматериалов в общие потребительские продукты из-за новизны и отличительных свойств материалов в наномасштабах.
В настоящее время в Реестре потребительских товаров на основе нанотехнологий насчитывается более 1300 наименований товаров народного потребления, включенных в Реестр нанотехнологий. Эти продукты производятся почти 600 компаниями в 30 странах мира.
Поскольку в этой онлайновой базе данных перечислены только некоторые продукты, рекламируемые в Интернете, как нанотехнологии, их фактическое число, вероятно, выше.
Расширение рынка потребительских товаров на основе нанотехнологий вызывает обеспокоенность в связи с потенциальным воздействием наноматериалов на человека и возможными рисками для здоровья.
Потенциал воздействия до сих пор плохо изучен, а потенциальные последствия для здоровья неизвестны. Это затрудняет разработку соответствующих правил и руководящих принципов обеспечения безопасности потребителей.
Нанотехнологические косметические порошки и аэрозоли
Тип и предполагаемое использование нанопродукции определяют наиболее вероятные пути и степень воздействия.
Использование нанотехнологических косметических порошков и аэрозолей может привести к особенно высокому уровню воздействия дермальных и ингаляционных веществ, что является последствием применения продукта, приводящего к образованию аэрозолей в помещении.
Поступали противоречивые выводы относительно поглощения и токсичности наночастиц дермой, и были рекомендованы дополнительные исследования для более точной характеристики и определения проблем со здоровьем, связанных с воздействием дермальных наноматериалов.
В то же время ингаляционное воздействие наноматериалов является серьезной проблемой для здоровья. В процессе потребительского использования наноматериалы могут высвобождаться и попадать в дыхательную систему в виде свободных наночастиц, агломератов наночастиц и наночастиц внутри или прикрепленных к более крупным частицам.
Кроме того, другие вещества, присутствующие в нанопродукте, могут физически транспортироваться на самих наночастицах.
Многие исследования, посвященные изучению токсичности чистых наноматериалов, уже выполнены и обобщены.
Тем не менее, потенциальное воздействие на потребителей наночастиц из фактических продуктов на основе нанотехнологий, где наноматериалы существуют в составе продуктов с другими ингредиентами, до сих пор рассматривалось лишь в ограниченной степени.
Потенциальное воздействие наночастиц на здоровье
Ожидается, что потенциальные воздействия и связанные с ними воздействия на здоровье будут зависеть от размера дисперсных частиц, состояния агломерации, площади поверхности и химического состава, растворимости, концентрации и, возможно, характеристик формы наноматериалов в продукте.
Первоначальные компоненты наноматериалов в потребительских товарах могут быть химически и физически модифицированы путем взаимодействия с другими компонентами продукта или обработки поверхности наночастиц в процессе производства, что также может повлиять на их токсичность.
Поэтому свойства исходных наноматериалов не могут служить единственной основой для прогнозирования воздействия и влияния на здоровье конкретного потребительского продукта на основе нанотехнологий.
Гранулометрический состав аэрозольных частиц, высвобождающихся и потенциально вдыхаемых в процессе использования продукта, может также зависеть от состава продукта, что в свою очередь может повлиять на осаждение наноматериалов в дыхательной системе.
Таким образом, необходимо характеризовать не только наноматериалы-побочные продукты, но и их характеристики при фактическом использовании путем моделирования и исследования реалистичных сценариев воздействия.
Характеристика косметических порошков в их первоначальном состоянии.
Характеристика наночастиц в исходных продуктах необходима, поскольку распределение по размерам частиц, высвобождающихся в процессе имитации применения продукта, может отличаться от распределения частиц в исходном продукте и может не отражать должным образом содержание наноматериалов, которым подвергался бы пользователь.
Ученые проанализировали порошки в их исходном состоянии с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЭМ) и лазерной дифракционной спектрометрии (ЛДС).
TЭM
Для определения размера, формы и агломерации электронно-контрастных частиц в исследуемых порошках ученые использовали просвечивающий электронный микроскоп.
Высвобождение частиц размером> 100 нм и диаметром до 20 мкм указывает на потенциальное воздействие агломератов наночастиц, особенно продуктов, в которых очень большая доля первичных частиц находится в диапазоне наноразмеров
Лазерная дифракционная спектрометрия.
Для рассеивания косметических порошков в воздухе внутри устройства и определения их гранулометрического состава использовался лазерный дифракционный анализатор размера частиц с сухим питателем порошка.
В устройстве подачи сухого порошка используется вибрационный лоток, который непрерывно подает порошок в трубку Вентури, где он ускоряется близко к скорости звука. Это разделяет свободные агломераты под действием поперечных сил.
Заключение
Наблюдения с помощью ТЭМ и измерения аэрозолей показывают, что воздействие наноматериалов вследствие использования косметических порошков будет преимущественно в форме агломератов или наноматериалов, прикрепленных к более крупным частицам, которые будут оседать в верхних дыхательных путях дыхательной системы человека, а не в альвеолярные и трахеобронхиальные области легких, как и следовало ожидать, исходя из размера первичных наночастиц.
Это может привести к совершенно иным последствиям для здоровья, чем ожидалось, на основе поведения наночастиц и токсикологических исследований для альвеолярной области.
Таким образом, преимущественное осаждение наноматериалов в верхних дыхательных путях должно учитываться при разработке ингаляционных токсикологических исследований реальных потребительских товаров.