Nanoteknik är på väg att dyka upp i världen av bekämpningsmedel och skadedjursbekämpning, och en rad nya tillvägagångssätt behövs för att förstå konsekvenserna för folkhälsan, se till att detta görs säkert, maximera de potentiella fördelarna och förebygga eventuella risker, säger forskare i en ny rapport.

I en studie publicerad idag i International Journal of Occupational and Environmental Health , forskare från Oregon State University och Europeiska unionen beskriver sex reglerings- och utbildningsfrågor som bör övervägas närhelst nanopartiklar ska användas i bekämpningsmedel.

"Om vi ​​gör det rätt, det borde vara möjligt att designa nanopartiklar med säkerhet som en primär faktor, så att de kan hjälpa till att skapa bekämpningsmedel som fungerar bättre eller faktiskt är säkrare, sa Stacey Harper, en biträdande professor i nanotoxikologi vid Oregon State University. Harper är en nationell ledare inom säkerhets- och miljöpåverkan av denna vetenskap som handlar om partiklar som är så utomordentligt små att de kan ha nya och användbara egenskaper.

"Till skillnad från vissa andra tillämpningar av nanoteknik, som är längre i utvecklingen, ansökningar om bekämpningsmedel är i sin linda, ", sa Harper. "Det finns risker och många osäkerheter, dock, så vi måste förstå exakt vad som händer, vad en viss nanopartikel kan göra, och arbeta för att eliminera användningen av allt som utgör faror."

Ett program tar redan upp det på OSU, som en del av Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute.

Den positiva aspekten av användning av nanoteknik med bekämpningsmedel, forskare säger, är att det kan möjliggöra bättre kontroll och leverans av aktiva ingredienser, mindre miljöavvikelse, formuleringar som mest effektivt når önskad skadegörare, och kanske bättre skydd för lantarbetare.

"Om du kunde använda mindre bekämpningsmedel och ändå uppnå samma mål, det är ett koncept som är värt att följa, " sa Harper.

Men forskare måste vara lika realistiska om farorna, Hon sa. OSU-labb har testat mer än 200 nanomaterial, och väldigt få utgjorde några giftiga bekymmer – men ett fåtal gjorde det. I en biomedicinsk applikation, där nanopartiklar studerades som ett bättre sätt att leverera ett cancerläkemedel, sex av 40 framkallade ett giftigt svar, det mesta var kopplat till en specifik ytkemi som forskarna nu vet att de bör undvika.

"Uppkomsten av nanoteknik i bekämpningsmedelsindustrin har redan börjat, detta är inte bara teoretiskt, sa David Stone, en biträdande professor vid OSU Institutionen för miljö- och molekylär toxikologi. "Men bekämpningsmedel är redan en av de mest rigoröst testade och reglerade klassen av föreningar, så vi borde kunna modifiera den befintliga infrastrukturen."

En viktig fråga, forskarna sa, kommer att vara för tillverkarna att avslöja exakt vilka nanopartiklar som är inblandade i deras produkter och vilka deras egenskaper är. Another issue is to ensure that compounds are tested in the same way humans would be exposed in the real world.

"You can't use oral ingestion of a pesticide by a laboratory rat and assume that will tell you what happens when a human inhales the same substance, " Stone said. "Exposure of the respiratory tract to nanoparticles is one of our key concerns, and we have to test compounds that way."

Future regulations also need to acknowledge the additional level of uncertainty that will exist for nano-based pesticides with inadequate data, the scientists said in their report. Tests should be done using the commercial form of the pesticides, a health surveillance program should be initiated, and other public educational programs developed.

Special assessments may also need to be developed for nanoparticle exposure to sensitive populations, such as infants, the elderly, or fetal exposure. And new methodologies may be required to understand nanoparticle effects, which are different from most traditional chemical tests.

"These measures will require a coordinated effort between governmental, industri, academic and public entities to effectively deal with a revolutionary class of novel pesticides, " the researchers concluded in their report.