Nanomedicin används alltmer i applikationer som läkemedelsleverans och diagnos, med lovande resultat på flera områden, inklusive onkologi, kardiologi och immunologi. Dock, den ökande populariteten för nanobiomaterial (NBM) väcker också frågor om deras potentiella negativa effekter på miljön efter utsöndring och utsläpp.

Ett team av forskare som är involverade i det EU-finansierade BIORIMA-projektet undersöker dessa frågor. Forskarna har nyligen undersökt de potentiella riskerna med polymera och oorganiska NBM som används vid läkemedelsleverans. Deras resultat publicerades i Journal of Nanobiotechnology .

"Publicerade ekotoxikologiska data söktes efter fem polymera nanobiomaterial [kitosan, polymjölksyra (PLA), polyakrylnitril (PAN), polyhydroxialkanoater (PHA), och poly (mjölk-glykolsyra) (PLGA)] och ett oorganiskt nanobiomaterial [hydroxiapatit (HAP)] för att utvärdera miljöriskerna för sötvatten och mark med en metaanalys. "Ekotoxikologi fokuserar på förhållandet mellan resultaten från mänsklig verksamhet och deras inverkan på biologiska organismer, särskilt för befolkningen, gemenskap, ekosystem och biosfärnivåer.

Studien säger också:"För PLA, PHA och PLGA, inga publicerade data om ekotoxicitet hittades och därför kunde ingen riskbedömning göras. "Den sammanfattar:" Jämfört med andra vanliga föroreningar, även det mest känsliga av de utvalda nanobiomaterialen, kitosan, är mindre giftigt än konstruerade nanomaterial som nano-ZnO och nano-Ag, några vanliga antibiotika, tungmetaller eller organiska föroreningar som triklosan. Med tanke på den nuvarande kunskapen, nanobiomaterialen som omfattas av detta arbete utgör därför endast liten eller ingen miljöfara. "

Brist på tillförlitliga uppskattningar

Nanomaterial definieras som ett material med minst en yttre dimension mellan 1 nm - en miljarddels meter - och 100 nm, eller med interna strukturer som mäter 100 nm eller mindre. Oorganiska nanomaterial som guld (Au) nanopartiklar används vid medicinsk avbildning eller cancer upptäckt och behandling, medan silver (Ag) nanopartiklar appliceras som beläggningar för inbyggda katetrar, antibakteriella medel, sårförband, ortopediska implantat och vävnadstekniska byggnadsställningar. Andra tillämpningar av nanopartiklar inkluderar bioimaging, fototermisk terapi, och biosensing och läkemedelsbärare för antibiotikatillförsel.

"För de flesta nanobiomaterial, det finns inga tillförlitliga uppskattningar om mängden partiklar som släpps ut, "säger professor Bernd Nowack, motsvarande författare till studien. I samma nyhet av BIORIMA -projektpartner Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Professor Nowack säger också "det kan antas att guldnanopartiklar inte orsakar några problem vid användning i medicinska applikationer." Studien visar att kitosan i sin konventionella form är mer giftigt i sötvatten än i dess nanoform. "Nanopolymeren var alltså betydligt mindre skadlig än konventionella läkemedel som släpps ut i miljön, som antibiotika eller smärtstillande medel. Den andra nanopolymeren, PANORERA, liksom mineralet HAP presterade ännu bättre, "som anges i nyheten. Prof. Nowack tillägger:" Dessa ämnen är praktiskt taget giftfria i vatten. "Samma nyhet understryker att" situationen är annorlunda för silvernanopartiklar, som används i medicin för sin antibakteriella effekt. I biosfären, det oorganiska nanomaterialet har samma toxiska effekt på mikroorganismer som är viktiga för balansen i ett ekosystem. "

Det pågående projektet BIORIMA (BIOmaterial RIsk MAnagement) syftar till att utveckla en integrerad ram för riskhantering för säker hantering av NBM som används i avancerade terapeutiska läkemedel och medicintekniska produkter. BIORIMA-partner hoppas också kunna leverera ett webbaserat beslutsstödssystem för att utvärdera risk/nytta-profilen för NBM-produkter.