Testinstrument med filter skal fjerne toksicitet ved nanopartikler

Mængden af produkter med nanopartikler stiger år for år, fordi producenter udnytter de unikke egenskaber som nanopartikler har. Især sølvnano, der har en bakteriedræbende effekt og bruges i mademballage, køleskabe, plastre, sportstøj med mere.

Men flere forskningsprojekter fra Syddansk Universitet, SDU, har vist, at sølvnanopartikler er skadelige, når man kommer ned under en vis størrelse, fordi de trænger ind i menneskeceller og slår dem ihjel. Ligesom biologien i celler bliver voldsomt forstyrret, når cellerne eksponeres for sølvnanopartikler og andre metalnanopartikler samtidig.

I dag har EU et register over produkter, der indeholder nanopartikler, og unionen ønsker, at produkterne i fremtiden bliver mærket med, at de indeholder nanopartikler, så forbrugerne selv kan vælge produkterne til eller fra ud fra risikoen om en potentiel skadelig effekt.

Men der mangler metoder til hurtigt at tjekke produkter for indhold af nanopartikler. Så nu er SDU sammen med nordtyske forskningsinstitutioner samt danske og tyske virksomheder gået i gang med at udvikle et instrument, der skal gøre brugen af nanopartikler sikker.

»Vi vil gerne undgå, at man genererer de små toksiske nanopartikler. Så vi vil hjælpe producenterne af nanopartikler med at måle størrelsen og filtrere dem,« siger professor Horst-Günter Rubahn, leder af Nanosyd og Mads Clausen Instituttet ved SDU Sønderborg.

Jo mindre jo giftigere

Forskningen har vist, at når sølvnanopartikler er større end 100 nanometer (nm) trænger de ikke ind i cellerne via cellemembranen, og derfor er de ikke toksiske.

Læs også: Dansk studie: Nano-cocktail dræber leverceller på stribe

Hvorimod hvis de er mindre end 80 nm, trænger de gennem cellemembranen, og bliver toksiske for proteinerne, så cellerne dør.

»Problemet er, at når man laver nanopartikler, laver man uheldigvis også rigtig mange mindre end 100 nm. Så vores udgangspunkt er, at man skal kunne måle, hvor mange små sølvnanopartikler, der er i mademballage og kosmetik, og fjerne dem,« siger Horst-Günter Rubahn.

Sensor og membran

Målgruppen er i første omgang producenter af nanopartikler.

Læs også: Nanopartikler fra tatoveringer ophober sig i lymfeknuderne

Hent Profilanalysen og årets ranglister

Profilanalysen 2023

Der findes mange metoder til at lave nanopartikler i dag. Det kan gøres ved rent mekanisk fragmentering, hvor man drejer rundt og rundt, men der får man både ’store’ og ’små’ nanopartikler i mange forskelige størrelser. Der findes også kemiske metoder til at skabe nanopartikler, men hvis man ikke er meget forsigtig, producerer man også her mange små.

»I dag foregår produktionen af nanopartikler verden over, og nanopartikler kommer i alle mulige former. Hvis producenten siger, at de er 100 nm – så siger man okay, så er de 100 nm. Men jeg tror ikke, at nogen tjekker det for de små,« siger Horst-Günter Rubahn.

Fra lægemiddelindustrien ved man, at det er meget svært at finde nanopartiklerne.

»SDU og vores partnere vil udvikle et instrument, hvor man kan præfiltrere prøver, så man sier de store nanopartikler fra med nanoskalerede filtre – f. eks. på basis af anodisk oxiderede aluminum-membraner – og bruger dem i produkter,« forklarer Horst-Günter Rubahn.

Samtidig måler man ved hjælp af optiske sensormetoder fordelinger af størrelser i prøven.

»Specielt for metalpartikler med såkaldte optiske plasmoniske resonanser kan man udnytte, at forskellige størrelser i nanometer-regime resulterer i forskellige og entydige spektrale fingeraftryk. Plasmonresonansen kan yderlig forstærkes med specifikke overfladestrukturer, så man er meget sensibel over for præcis de små partikler, som er toksiske,« siger Horst-Günter Rubahn.

Let løsning vil kunne vinde frem

Horst-Günter Rubahn er med i EU’s programkomité, der også arbejder med nanopartikler, og han har netop været til møde i komiteen, hvor man talte om regulering af reglerne. Han oplever selv en stigende opmærksomhed omkring nanopartikler, og han forventer, at der kommer nye EU-regler.

»Spørgsmålet er, hvor meget det vil batte, for producenter er altid gode til at sige, at deres nanopartikler er lige en tand anderledes, så de ikke er omfattet af lovene. Derfor tænker jeg, at det vigtigt, at man kommer i kontakt med firmaerne for at give dem en forklaring, så vigtigheden af at få styr på størrelsen af partiklerne breder sig indefra,« siger Horst-Günter Rubahn.

Sponseret indhold

Når Hasse trækker i kedeldragten, kan du være sikker på, at han er i gang med at optimere fabriksgulvet

Smart Factory

I den forbindelse vil forskerne også tage kontakt til levnedsmiddel- og biotekvirksomheder for at gøre dem bevidste om problematikken og samarbejde med dem.

»Hvis vi nu udvikler en let løsning, hvor man bare skal have et lille filter sat ind i produktionsprocessen for at være på den sikre side, vil det være nemt at håndtere. Det kunne også være spændende, hvis selve regionen her kunne starte en filterindustri op. I første omgang handler det dog om at få styr på sensor- og filteranlæg,« siger Horst-Günter Rubahn.

Tre år til at finde løsningen

Forskerne fra SDU’s nanocentre Nanosyd i Sønderborg og Nano Optics i Odense har sammen med firmaet PAJ i Sønderborg og de tyske samarbejdspartnere fået otte millioner kroner til projektet, kaldet Checknano, fra EU’s regionale udviklingsmidler. Man håber inden for tre år at være klar med løsningen.

Læs også: Svenske forskere: Nanosølv i sportstøj skader hjernecellerne

Seaborg: Sådan udvikler vi dansk atomkraft

Atomkraft

Hvis man har en ost liggende i en emballagen, kan man se, at overfladen af osten ser lidt mærkelig ud, fordi stofferne (nanopartiklerne) fra emballagen trænger ind i de første lag.

»Man skal undgå hele problematikken. Det er ikke den enkelte emballage, der er farlig for mennesker. Men hvis man tager det hele, og tænker på en livslang eksponering, kan nanopartiklerne have en sundhedsskadelig effekt. Man har bare endnu ikke forstået hele effekten af toksiciteten,« siger Horst-Günter Rubahn.