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
-
Method for Extraction and Quantification of Metal-Based Nanoparticles in Biological Media : Number-Based Biodistribution and Bioconcentration
Environmental Science and Technology 53 (2019)2. - ISSN 0013-936X - p. 946 - 953.
-
Impact of in vitro digestion on the physicochemical properties of silver nanoparticles and their transport through the intestinal barrier
-
The effects of pH variations on silver nanoparticles during human in vitro digestion as input for computational modelling approaches
-
Tracking the Transport of Silver Nanoparticles in Soil : a Saturated Column Experiment
Water Air and Soil Pollution 229 (2018)10. - ISSN 0049-6979
-
Impact of nanoparticle surface functionalization on the protein corona and cellular adhesion, uptake and transport 03 Chemical Sciences 0306 Physical Chemistry (incl. Structural)
Journal of Nanobiotechnology 16 (2018)1. - ISSN 1477-3155
-
Detection of titanium particles in human liver and spleen and possible health implications
Particle and Fibre Toxicology 15 (2018)1. - ISSN 1743-8977
-
Risk analysis and technology assessment in support of technology development : Putting responsible innovation in practice in a case study for nanotechnology
Integrated Environmental Assessment and Management 14 (2018)1. - ISSN 1551-3793 - p. 9 - 16.
-
Decision tree models to classify nanomaterials according to the DF4nanoGrouping scheme
Nanotoxicology 12 (2018)1. - ISSN 1743-5390 - p. 1 - 17.
-
The Essential Elements of a Risk Governance Framework for Current and Future Nanotechnologies
Risk Analysis 38 (2018)7. - ISSN 0272-4332 - p. 1321 - 1331.
-
Expert opinions on the acceptance of alternative methods in food safety evaluations : Formulating recommendations to increase acceptance of non-animal methods for kinetics
Regulatory Toxicology and Pharmacology 92 (2018). - ISSN 0273-2300 - p. 145 - 151.