Publicerad 10 december 2015

Ny teknik för att mäta nanopartiklar

Nano

Användningen av nanoteknik bara ökar. Det gör också antalet personer som exponeras för nanopartiklar på jobbet. Det kräver metoder för att mäta riskerna för anställda – något som det forskas intensivt på i Lund.

Få vetenskapliga landvinningar har gett upphov till samma rosiga framtidstro som nanotekniken. Det finns snart inte ett område där inte nanomaterial i någon form väntas medföra revolutioner: miljö, hälsa, transport, förpackningar, elektronik. Men nanoteknikens tillväxt innebär också nya hälsorisker. Mer nanoprodukter betyder fler som hanterar nanopartiklar i sin yrkesvardag. Vilket i sin tur gör att deras arbetsmiljö behöver kartläggas.

– I vårt ämne började nanomaterial uppmärksammas på allvar för runt tio år sedan, säger Joakim Pagels, forskare vid avdelningen för aerosolteknologi och ergonomi vid Lunds universitet. Tillsammans med kollegor arbetar han med att utveckla metoder för att övervaka miljöer där nanomaterial hanteras.

– Det finns många mätmetoder på marknaden, men ingen av dem är riktigt perfekt, säger han.

Det finns förvisso mätinstrument att köpa. Men om de är tillförlitliga är en annan fråga.

– Många fungerar inte särskilt väl, eller så mäter de inte rätt sorts partiklar, säger docent Anders Gudmundsson, som också ingår i gruppen.

De tekniska utmaningarna är många. Partiklarna behöver inte bara räknas (vilket är relativt enkelt) utan också bestämmas kemiskt. Och man ska förstås komma ihåg att allt sker i nanoskala. Partiklarna ifråga kan vara så små som någon eller några miljondels meter.

Aerosoltekniker har traditionellt arbetat med restprodukter från förbränning och med luftkvalitet i till exempel stadsmiljö. Det har gett en vana vid mätningar i fält - och sådana har också utförts under arbetet med nanopartiklar.

Just nu pågår försök där personal på nanoföretag under en längre tid ska bära utrustning som mäter hur exponerade de blir för nanopartiklar.
– Generellt kan man säga att själva produktionen kan inneslutas väl och alltså göras ganska säker. Däremot kan exponeringen bli hög i samband med till exempel rengöring av maskiner. Eller vid återvinning av nanomaterial, säger Anders Gudmundsson.

Framväxten av nanoteknik har nästan från start åtföljts av varningar om materialens farlighet. Några befogade, andra mer alarmistiska. Det som väckt mest oro är de kolnanorör, som i djurstudier visat sig ha egenskaper som påminner om asbestfibers - och alltså skulle kunna bidra till cancer.

– Det här är ju fortfarande ett nytt område, och det är viktigt att se på riskerna. Asbest är ju ett exempel på hur det kan gå om man inte undersöker riskerna i förväg, säger Joakim Pagels.

Inte heller finns i dag entydiga gränsvärden för just nanopartiklar. Att översätta viktnormer för exempel asbestfiber fungerar inte, eftersom nanopartiklar har en så låg massa.

– Dessutom är det så att den speciella formen på nanopartikeln - om det är ett rör eller en boll eller något annat - förmodligen spelar roll för toxiciteten. Den gör också skillnad om materialen löses upp i kroppen eller inte.

Aerosolforskarna samarbetar i projektet med toxikologer, som är experter på hur kemiska ämnen påverkar hälsa och miljö. Förenklat kan man säga att aerosolforskarnas fynd blir en viktig "reality check" för toxikologerna - en part som kan berätta exakt vad som yr omkring i luften labben och i vilka mängder, och vad som därmed är relevant att studera.

– Vi har till exempel funnit att nanopartiklar ofta klumpar sig samman till större strukturer, som lätt frigörs vid rengöring och underhåll av utrustning. Då är frågan hur sådana aggregat uppträder i luftvägarna. Kommer de att dela upp sig, hur kommer de att ta sig in i cellerna?

Mycket av de toxikologiska studier kring nanopartiklar som gjorts de senaste åren är av ganska dålig kvalitet, kommenterar Anders Gudmundsson.

– Man har, för att ta ett exempel, använt väldigt höga doser. Då får man en effekt i sina försök, men det är nivåer som aldrig förekommer i verkligheten.

Men hur relevant är det att undersöka en så liten nischbransch som nanoteknik? Spelar inte partiklar från vägar och förbränning större roll för folkhälsan?

Det gäller att hålla två tankar i huvudet samtidigt, säger Anders Gudmundsson. Att andra partiklar i luften, från vedeldning eller avgaser ännu är ett långt större problem för folkhälsan betyder inte att riskerna med nanopartiklar ska prioriteras ned.

– För samhället är det här än så länge inget stort problem, det stämmer. Men oron kan ju finnas där för de som arbetar med nanotekniken, säger Anders Gudmundsson.

Det gäller också att se till hela kedjan. Vad händer när nanoteknik används i målarfärg, till exempel? Vad händer vid slitage eller bearbetning av nanomaterial? När material återvinns eller hamnar naturen?

– I framtiden vill man ju kunna göra en bedömning utan att utföra mätningar varje gång. Vet vi dessutom mer om riskerna kan kanske designen på nanopartiklarna förändras och deras toxicitet minskas, säger Joakim Pagels.

Fakta om nano

Ordet nano kommer från längdenheten nanometer (nm) som betecknar en miljarddels meter. I praktiken handlar nanoteknik om att kunna designa framför allt kolpartiklar ner på atomnivå.
Nanotekniken har en lång rad tillämpningar, framför allt inom materialvetenskap. Med nanoteknik kan material göras lättare, starkare och mer ledande av elektricitet och värme.

Taggar: KemikalierInnovationer

Webbfråga

Vad gör ni för att motverka sexuella trakasserier?

  • Har en policy 64%  
  • Inget särskilt 16%  
  • Vet inte 15%  
  • Ska börja jobba med frågan 5%  
Totalt antalet röster: 80