Project
Risico's nanotechnologie biobeschikbaarheid en toxicologie contrafinanciering
Nanodeeltjes zijn deeltjes met afmetingen in de orde van 1-100 nanometer. Dergelijke deeltjes bestaan uit enkele tot duizenden atomen of moleculen. Door het werken op atomaire schaal kunnen materialen met nieuwe eigenschappen worden ontwikkeld. Er zijn inmiddels veel toepassingen van nanotechnologie en nanodeeltjes in de landbouw (nanoformuleringen van pesticiden, dierbehandelingsmiddelen), diervoeder (additieven), industriële voedselbereiding, verpakkingsmaterialen en voedingssupplementen. Hierbij worden ‘engineered‘ nanodeeltjes (Engineered nanomaterials, ENMs) gebruikt voor een breed scala aan doeleinden. Consumentenblootstelling via de orale route is dus zeker te verwachten.
Voor de toxicologische risicobeoordeling van nanodeeltjes
Het onderzoek vindt plaats tegen de maatschappelijke achtergrond waarbij het inzetten van dierproeven voor toxicologische studies als ongewenst gezien wordt, er wetenschappelijke ontwikkelingen zijn waarbij proefdiervrije methodes beter voorspellend zijn voor de mensen de veelal hoge kosten van veiligheidstesten belemmerend zijn voor het ontwikkelen en op de markt brengen van product- of ingrediëntinnovaties met nanodeeltjes. Het onderzoek wordt gedaan in samenhang met andere Europese projecten (Marina, NanoReg, NanoDefine en NanoFase) als ook het grote Nederlandse project NanoNextNL.
Het effect van nanodeeltjes in het maagdarmstelsel
Het doel van dit project is het opzetten en beschrijven van geïntegreerde testmethoden voor de gevaaridentificatie van nanodeeltjes na orale blootstelling. Als eerste werken we met in vitro modellen voor de humane spijsvertering. Aan de hand van dit model wordt gekeken naar de effecten van de condities in het maagdarmstelsel op onder andere de oplosbaarheid van nanodeeltjes. Er worden standaardmethoden opgezet om dit te bekijken. Dit verteringsmodel wordt gekoppeld aan een in vitro model van de darmwand om de eventuele opname over de darmwand mee te bestuderen. Als modeldeeltje gebruiken we nanodeeltjes met een gemodificeerd oppervlak die goed gekarakteriseerd zijn. De recent vernieuwing is om de combinatie van beide modellen in een microfluidische omgeving te plaatsen richting darm-op-een-chip. Dit sluit aan bij de recente ontwikkelen rond organen-op-chips.
Samenwerking met andere experts
We zoeken samenwerking zoeken met experts (ook vanuit bedrijven) rond microfluidics en miniaturisatie van de methoden. Juist door de miniaturisering lenen deze gekoppelde in vitro methoden zich bij uitstek voor een koppeling aan analytisch chemische detectiemethodes. De kennis zal door anderen gebruikt kunnen worden bij Safe-by-Design ontwikkeling van nieuwe typen nanodeeltjes (met ingebouwde gereduceerd toxicologisch profiel).
Het resultaat
Het werk in 2015 zal resulteren in enkele papers in peer-reviewed wetenschappelijke tijdschriften. Ook wordt er een bijdrage geleverd aan wetenschappelijke symposia. Daarnaast is een proof-of-principle integratie resultaat van in vitro testen in microfluidics systeem.
Publicaties
-
Behaviour of silver nanoparticles and silver ions in an in vitro human gastrointestinal digestion model
Nanotoxicology 7 (2013)7. - ISSN 1743-5390 - p. 1198 - 1210.
-
Bioavailability and biodistribution of differently charged polystyrene nanoparticles upon oral exposure in rats
Journal of Nanoparticle Research : an Interdisciplinary Forum for Nanoscale Science and Technology 17 (2015). - ISSN 1388-0764 - 13 p.
-
Characterization of Translocation of Silver Nanoparticles and Effects on Whole-Genome Gene Expression Using an In Vitro Intestinal Epithelium Coculture Model
ACS Nano 5 (2011)5. - ISSN 1936-0851 - p. 4091 - 4103.
-
Decision tree models to classify nanomaterials according to the DF4nanoGrouping scheme
Nanotoxicology 12 (2018)1. - ISSN 1743-5390 - p. 1 - 17.
-
Detection of nanoparticles in Dutch surface waters
Science of the Total Environment 621 (2018). - ISSN 0048-9697 - p. 210 - 218.
-
Different responses of Caco-2 and MCF-7 cells to silver nanoparticles are based on highly similar mechanisms of action
Nanotoxicology 10 (2016)10. - ISSN 1743-5390 - p. 1431 - 1441.
-
Distribution, Elimination and Toxicity of Silver Nanoparticles and Silver Ions in Rats after 28-day Oral Exposure
ACS Nano 6 (2012)8. - ISSN 1936-0851 - p. 7427 - 7442.
-
Effects of food-borne nanomaterials on gastrointestinal tissues and microbiota
Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology 10 (2018)1. - ISSN 1939-5116 - 12 p.
-
Expert opinions on the acceptance of alternative methods in food safety evaluations
Regulatory Toxicology and Pharmacology 92 (2018). - ISSN 0273-2300 - p. 145 - 151.
-
Governing nano foods : Principles-Based Responsive Regulation
Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo : Academic Press (EFFoST Critical Reviews 3) - ISBN 9780124201569 - p.