Nye materialer i nanostørrelser er utviklet for å utnytte de spesielle egenskaper som særpreger nanoskalerte partikler, hvor termiske, optiske, elektriske, katalytiske og magnetiske egenskaper, men også hardhet og styrke er noen eksempler.
Området omfatter en rekke fagområder med basis i nanostørrelser hvor kjemi, fysikk og biologi smelter sammen.
Nanoteknologi benyttes for å konstruere, manipulere og anvende materialer og systemer med nye mekaniske, funksjonelle og biologiske egenskaper. Man forventer at nanoteknologi vil få størst betydning innen kjemi og materialteknologi, bioteknologi, IKT, medisin og energi.
Små partikler – stor overflate
Nanopartikler har en samlet stor overflate i forhold til vekt. Det unyttes i nanoteknologien i utviklingen av nye produkter¸, men er også av stor betydning for faregraden. Også andre partikkelegenskaper kan medvirke til skadevirkninger, som partikkel-størrelsesfordeling, kjemisk sammensetning, krystallstruktur, overflatekjemi, og bestandighet i biologiske væsker. Ulike nanopartikler har derfor også ulik evne til å skade biologiske systemer.
I arbeidsmiljøet kan risiko for helseskade også være økt siden potensiell eksponeringen antas å være vesentlig større for dem som jobber direkte med nanomaterialer, sammenliknet med en vanlig forbruker. Samtidig vet vi at det i arbeidsmiljøet også finnes bearbeidede nanopartikler som neppe fører til helserisiko.
Hvilke egenskaper kan være farlige?
Nanomaterialer forekommer som råvarer eller i sammensatte produkter og konstruksjoner, og derved i arbeidsluften i ulike faser fra produksjon til destruksjon. Potensial for eksponering i arbeidsmiljøet finnes i dag i forskningslaboratoriene og i industrien hvor det skjer material- og produktutvikling av ulike slag og særlig hvor produksjonen eller bearbeidelse foregår i åpne prosesser.
Spørsmålet blir da hvilke partikkelegenskaper er det som kan føre til helseskade? Hvordan kan vi produsere, bearbeide og på annen måte håndtere ulike nanomaterialer slik at de ikke fører til helseskade?
Innen noen produksjonsområder, som nanoelektronikk og nanomedisin, brukes relativt små volumer i kontrollerte former og det er kritisk at produktene ikke blir forurenset. I slike situasjoner er beskyttelsen som brukes for å unngå forurensing av produktene, også vanligvis god beskyttelse for dem som arbeider der. Her er sannsynligheten for eksponering av de ansatte mindre enn i arbeidsmiljøer hvor det håndteres større mengder nanomaterialer. Spesielle arbeidsoperasjoner kan likevel føre til uønsket eksponering.
Helseeffekter
Det er frem til i dag ikke rapportert skadevirkninger hos noen som arbeider med fabrikkerte nanopartikler. Teknologien er sannsynligvis for ung til at mulige langtidsvirkninger kan registreres allerede nå. Det er tydelig vitenskapelig dokumentert i biologiske testsystemer at ulike nanopartikler har ulikt skadepotensial i kontakt med celler og vev. Bestemte partikler har vist evne til å skade celler og subcellulære strukturer som DNA.
I dyreforsøk er det vist at betennelsesreaksjoner i vev som blir påvirket, gir økt kreftrisiko, påvirkning av immunsystemet og skade i karsystemet. Noen bestemte karbon nanorør har også vist kreftfrembringende potensial i langtids dyreforsøk.
I cellekulturer er det vist at slike partikler virker via skademekanismer som også er relevante for mennesker. Det er også vist at nanopartikler til en viss grad kan transporteres til ulike organer i kroppen, og gi lokale skadevirkninger, men med uviss skadeevne på lang sikt.
Noen av effektene er av en slik art (forstadier til kreft og kreft, hjerte-karsykdommer, immuneffekter) at det må avklares hvilken risiko eksponerte arbeidstakere utsettes for. For å kunne gjøre bedre risikovurderinger i slike situasjoner er det behov for å studere hvordan nanopartikler tas opp i kroppen og hvilke effekter som kan oppstå.
Eksponering og potensielle helseeffekter
Det er behov for mer kunnskap om sammenheng mellom partiklenes skadeevne og eksponering, hvilke skadevirkninger som kan oppstå og hvordan dette kan håndteres i arbeidsmiljøet.
Det er også en utbredt oppfatning blant internasjonale eksperter om at forebyggende tiltak må iverksettes selv i fravær av mer forskningsdata. I denne sammenheng bør innsatsen særlig gjøres i de virksomheter som produserer, bearbeider, videreforedler eller på annen måte håndterer nanomaterialer.
Det er stort internasjonalt forskningsfokus på metoder for karakterisering av de enkelte nanopartiklene og på måling av konsentrasjonen i arbeidsluften. Det er i dag behov for å kombinere flere analytiske metoder for å karakterisere nanopartikler.