300 likes | 394 Views
NANOPARTIKULUMOK OKOZTA KÓROS FOLYAMATOK Nagymajtényi László SZTE ÁOK Népegészségtani Intézet Budapest, 2008. április 5. Porártalmak (pneumoconiosisok). Pathológiás tényezők mennyiség szemcseméret összetétel expozíció időtartama elimináló folyamatok aktivitása Típusok
E N D
NANOPARTIKULUMOK OKOZTA KÓROS FOLYAMATOK Nagymajtényi László SZTE ÁOK Népegészségtani Intézet Budapest, 2008. április 5.
Porártalmak (pneumoconiosisok) Pathológiás tényezők mennyiség szemcseméret összetétel expozíció időtartama elimináló folyamatok aktivitása Típusok • progrediáló fibrózis (silicosis, asbestosis) • idegentest típusú (szénpor, cement stb.) • növényi por okozta (kenderláz, farmertüdő stb.) • pneumonitis (vanádium, kobalt stb.)
A nano/partikulumok eredete Természetes források - kőzetmállás, talajporzás, szélhordta por/homok - vízpermet (sós) párolgása során kiváló sótartalom - természetes égési folyamatok (erdőtűz stb.) - vulkáni tevékenység - aeroplankton - másodlagos aeroszol-képződés Anthropogén források - égetés, tüzelés (koromszemcsék, reaktív gázok) - szilárd anyag (szén, érc, kő stb.) kitermelése, szállítása, megmunkálása - talajművelés - fémes/nemfémes szerkezeti anyagok előállítása, megmunkálása (kohászat, hegesztés, forgácsolás, csiszolás stb.) - nanotechnológia
Másodlagos aeroszol-képződés + Nukleáció (magképződés)- molekulárisan diszpergált anyagok reakciójából nanoméretű szilárd szemcsék keletkeznek - 1 fázis (gáz gőz) - a Nap UV sugárzása által gerjesztett O3 molekulák H2O-val reagálva hidroxil-gyököket [OH°] termelnek - vulkanizmus, tüzelőanyagok SO2 (reakció a fotokémiai eredetű OH° gyökkel) H2SO4 - villámlás, nitrifikáló baktériumok, gáztüzelés stb. NO2 (reakció a fotokémiai eredetű OH° gyökkel) HNO3 - 2. fázis (gőz szilárd) - bomlásból - NH3 + H2SO4 és HNO3 (NH4)2SO4; NH4NO3 + Agglomeráció - hasonló szemcsék összetapadása nagyobbakká, döntően másodlagos kötőerők által + Kondenzáció - víz és illékony anyagok kiválása a gőzfázisból a higroszkópos szemcsék felületére
A partikulumok eloszlása US EPA 2002.
Nanorészecskék jellemzői • méret - molekula szint • mono- vagy pluriparticulumok - méret (µm) • oldékonyság - szilárd; aeroszol, szuszpenzió, emulzió • eredet - közlekedés (diesel motorok), fosszilis tüzelő- anyagok égetése; festékszórás; ipari folyamatok; dohányzás Bejutás - inhaláció - diffúzió, aktív transzport (oldékonyság) - molekulákhoz kapcsolódás - kumuláció
A nanopartikulumok környezeti folyamatai G. Oberdörster et al., 2005.
Humán hatások Expozíció - környezeti - indoor - 10-20.000/cm3; -50.000/cm3; 100.000/cm3 - ~50 % alveoláris depozíciója - foglalkozási - nanotechnológia ipar - UK - 2000 cég; 100.000 - 1.000.000 dolgozó (NIOSH) - NOEL, NOAEL (?) Humán epidemiológiai adatok - kardiovaszkuláris betegségek - infarktus - asztma (allergia) - máj - funkció - genotoxikus/karcinogén hatás (in vitro)
A belégzett partikulumok lokalizációja ICRP, 1998.
A nem oldódó nanopartikulumok depozíciója McClellen et al. 1998.
Humán hatások Expozíció - környezeti - indoor - 10-20.000/cm3; -50.000/cm3; 100.000/cm3 - ~50 % alveoláris depozíciója - foglalkozási - nanotechnológia ipar - UK - 2000 cég; 100.000 - 1.000.000 dolgozó (NIOSH) - NOEL, NOAEL (?) Humán epidemiológiai adatok - cardiovascularis betegségek - infarctus - asthma (allergia) - máj - funkció - genotoxikus/karcinogén hatás (in vitro)
Toxikus hatások • méret - össz-felület fokozott toxicitás (TiO2) • összetétel - komplex hatás • felszínre abszorbeálódott anyag ±hatás • forma - nanotubulusok Szisztémás hatás - légutak - alveolusintersticiumkeringésszervek (agy, máj, lép; magzat) - idegrendszer - vér-agy gát ionos karakter+koncentráció (Mn) - keringés - szívritmus; trombózis-készség - oxidatív stress - keratinociták, makrofágok, monociták
A nanopartikulumok biokinetikája G. Oberdörster et al., 2005.
A nanopartikulumok lehetséges mechanizmusa Proceeding of First International Symposium on Occupational Health Implications of Nanomaterials
Nanopartikulumok okozta kóros folyamatok -gyulladás Proceeding of First International Symposium on Occupational Health Implications of Nanomaterials
Nanopartikulumok okozta kóros folyamatok - keringés G. Oberdörster et al., 2005.
Counts of nanoparticles of various size in the vicinity of two local kindergardens during a daytime period starting at 08:00
Rats were treated for 6 weeks by daily intranasal instillation of a suspension of MnO2 nanoparticles (30 nm size, 2.53 mg/dose) in a viscous medium. Control: medium only. At the end, the rats’ spontaneous motility was tested in an open field box. Then, cortical electrical activity evoked by sensory stimulation was recorded in anesthesia. *p<0.05
Nanopartikulumok okozta kóros folyamatok - daganat G. Oberdörster et al., 2005.
Megelőzés • Kockázatbecslés és kezelés • expozíciós körülmények • mikro/makrokörnyezeti mérések • standard módszer/ek • In vitro/vivo vizsgálatok • Humán epidemiológiai vizsgálatok • standardizálás