(Phys.org) —Nanoteknik är en så ny innovation att ingen är riktigt säker på vad som kommer att hända. Förutsägelser sträcker sig från möjligheten att reproducera saker som diamanter och mat, att världen slukas av självreplikerande nanoroboter.

Tills nyligen, naturen var den enda "tillverkaren" av molekylär materia. Under de senaste åren har dock nanoteknik har kommit in i allmänhetens medvetande, samman olika vetenskapsområden. Tekniken förväntas leda till innovationer som kan hjälpa till att hantera många av de problem som dagens samhälle står inför.

Nanoteknikbaserade produkter finns redan på marknaden, inklusive elektroniska komponenter, repfri färg, sportutrustning, rynk- och fläckresistenta tyger och solkräm. Analytiker uppskattar att marknaden för sådana produkter nu är värd hundratals miljarder euro och kan stiga till en biljon år 2015.

Detta innebär emellertid också att potentiell yrkesmässig och offentlig exponering för tillverkade nanopartiklar kan öka dramatiskt inom en snar framtid. Många forskare har redan tagit upp toxicitetsproblem i samband med olika nanopartiklar in vitro och in vivo. Dock, information som beskriver den relativa hälso- och miljörisken för konstruerade nanopartiklar saknas fortfarande. Effekterna av nanopartikelegenskaper på immunsystemet undersöks fortfarande, och studier av många nanopartikelpreparat faller i allmänhet i två kategorier:(a) svar på nanopartiklar som är specifikt modifierade för att stimulera immunsystemet och (b) oönskade biverkningar av nanopartiklar.

InLiveTox -projektet, som har finansierats av EU under de senaste tre åren, har avsevärt avancerat förmågan att in vitro -testa nanopartiklar. Projektet fokuserade på effekten av nanopartikelexponering på tarmen, kardiovaskulära system och lever. Exponering via förtäring är särskilt relevant på grund av införandet av nanopartiklar i livsmedel, livsmedelsförpackningar och orala läkemedel.

Projektet utvecklade ett nytt modulärt fluidikbaserat in vitro-testsystem och demonstrerade dess användning för att modellera svaret hos utvalda vävnader på intag av nanopartiklar. Resultaten från in vitro -systemet validerades genom en in vivo -studie av nanopartiklar biokinetik och toxicitet genom intag hos råttor. Vävnader från dessa djur användes för att undersöka toxikologiska svar, fokuserar igen på tarmen, kardiovaskulära system och lever. Dessa data jämfördes sedan med andra biokinetiska studier med liknande partiklar, men andra exponeringsvägar (t.ex. andningsvägar). Jämförelse av data erhölls in vivo vid exponering genom injektion och förtäring med data från standard (statisk, enda celltyp) analyser. Det utvecklade systemet visade ett anmärkningsvärt mönster av skillnader och likheter, särskilt när man studerar inflammation. Det fanns tydliga skillnader i de olika metodernas fysiologiska relevans.

Detta innebär att resultaten från InLiveTox -projektet kan ha potential att förändra hur läkemedel, kemisk, kosmetika och livsmedelssektorer testar säkerheten och effektiviteten hos nya material. De förbättrade metoderna kan ge betydande ekonomiska fördelar både genom minskning av testkostnader jämfört med användning av djur, men också genom möjligheten att få säkrare produkter till marknaden snabbare än befintliga metoder samtidigt som de följer REACH -lagstiftningen.

Tekniken som utvecklats i detta projekt kan ge en betydande konkurrensfördel för tidiga användare. Det kan användas som ett test- och forskningsverktyg inom toxikologi och farmakologi för alla nya kemiska enheter. På många sätt gick projektets resultat över förväntan, levererar en spännande och innovativ teknik som har potential att stödja nya produktutvecklingar inom området för in vitro -testning. På makronivå, projektet bekräftar den internationellt konkurrenskraftiga position som Europas forskningsorganisationer har inom det snabbt utvecklande in vitro -testet.