Nanotechnologie – eine Herausforderung für die Arbeitsmedizin

Zusammenfassung

Als Nanomaterialien werden solide partikuläre Materialien bezeichnet, die nanoskalig – also mit mindestens einer Dimension kleiner als 100 nm (100 × 10^– 9 m) – hergestellt wurden (ICCA-Definition). Nanoskaliges Material natürlichen Ursprungs wird üblicherweise nicht als Nanomaterial, sondern als ultrafeines Material (Ultrafeinstaub) bezeichnet. Nanomaterialien können chemische und physikalische Eigenschaften haben, die sich von denen der gleichen Materialien in nichtnanoskaliger Größe unterscheiden. Diese geänderten oder neuen Materialeigenschaften werden in der Nanotechnologie gezielt genutzt. Neben den gewünschten Materialeigenschaften können Nanomaterialien auch toxikologische Eigenschaften aufweisen, die aus den Eigenschaften des nichtnanoskaligen Materials gleicher Zusammensetzung nicht unmittelbar abzuleiten sind. Aus In-vitro- und Tierversuchen ergibt sich der Verdacht, dass manche Nanomaterialien, wie manche gröbere Partikel auch, entzündungsfördernd und fibrogen sein können; für Nanomaterialien werden aber eine stärkere Wirkung und andere Wirkorte im Körper diskutiert. Die Beurteilung von Expositionen gegenüber Nanomaterialien gestaltet sich schwierig. Bis heute existieren keine Messverfahren, mit denen Anzahl, Oberfläche oder auch chemische Identität nach einem standardisierten Verfahren bestimmt werden könnten. Da bislang zu Gesundheitswirkungen von Nanomaterialien keine Erfahrungen am Menschen vorliegen, ist eine gezielte arbeitsmedizinische Vorsorge zur Früherkennung spezifischer Effekte nicht möglich. Somit kommt beim beruflichen Umgang mit Nanomaterialien dem Arbeitsschutz höchste Bedeutung zu.

Abstract

Nanomaterials are solid, particulate substances which are intentionally manufactured at the nano-scale and consist of nano-objects with at least one dimension between 1 and 100 nm (ICCA 2010). Naturally occurring and unintentionally produced substances at the nano-scale level are usually not considered as nanomaterial but as ultrafine materials (ultrafine particulate matter).

Nanomaterials may possess different chemical or physical properties compared to those found in the respective bulk materials. This is indeed why they are produced and used in nanotechnology. However, apart from these intended new properties nanomaterials may also exert toxic effects that might not be simply derived from existing knowledge of the effects of the bulk material.

Dermal Penetration studies suggest that many Nanomaterials are not absorbed through the skin. Inhalation studies suggest that nanomaterials may cause unspecific inflammatory and fibrogenic reactions in the lung, similar to those known from exposures to coarse particles. Nanoparticles, however, might elicit stronger effects and could affect additional organs in the body.

Exposure assessment of nanomaterials is currently not sufficiently developed and harmonized. Exposure measurement techniques for nanomaterials by mass, surface, chemical species or number of particles still need to be standardized.

Up to now, human data on specific health effects of nanomaterials do not exist. Therefore, occupational medical surveillance targeted to specific health effects is currently not possible. Against this background risk assessment and exposure control in workplaces is of paramount significance.

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