Säkerhetsaspekter av nanomaterial Hanna Karlsson, Dr. Med. Sci. Enheten för Molekylär Toxikologi, IMM Nobelmuseet 4 maj 2012

Institutet för miljömedicin (IMM) Toxikologi Epidemiologi Fysiologi Arbets- och miljömedicin

Risk med nanopartiklar? RISK = Giftighet  Exponering

Källor till nanopartiklar Konsumentprodukter: 10-15% av total silverutsläpp. Silvernano: ton/år i Europa. Stora utsläpp av TiO 2 och ZnO Trafik (dubbdäck, bromsar) Järn Zinkoxid Ceriumoxid Titandioxid Silver Kolnanorör Fullerener

Trender för ackumulering av nanopartiklar i sediment Gottschalk et al., Environ. Sci. Technol , 9216–9222

Hur kan man bli exponerad för nanopartiklar? HudMage-tarm Lunga Blod

Partiklar orsakar hälsoeffekter Source: Dockery et al N Engl J Med Six Cities Study, USA Hanna Karlsson  Ökad risk för infektioner i luftvägarna  Förvärrade astmasymtom  Ökad sjukhusinläggningar för bronkit  Påverkan på lungornas utveckling  Ökad risk för cancer  Ökad risk för hjärt- och kärlsjukdomar  Ökad risk för allergi

Hanna Karlsson Vad är speciellt med små partiklar? Bild från Geiser & Kreyling 2010 Surface atoms Bulk atoms Higher energy <100 nm

Nanopartiklar smugglar in metalljoner i celler Bild från Limbach et al, CHIMIA, 2009

9Hanna Karlsson Hur kan man studera hälsoeffekter av partiklar?  Epidemiologiska studier  Cellstudier  Exponeringsstudier - human  Djurstudier

Hanna Karlsson Att studera toxicitet av nanopartiklar Partiklar Köpta pulver eller producerade av samarbetsparners Genererade i labbet Karakterisering Toxicitet Celldöd DNA skadaMitokondrieskada Reactive oxygen species TEM analys Partikelstorleksfördelning (DLS) Zeta potential 50 nm Metal release

Toxiska effekter beror på den kemiska sammansättningen Hanna Karlsson

Toxiska effekter beror på den kemiska sammansättningen… DNA damage (4h) Cell death (18 h) Hanna Karlsson Karlsson et al (2008) Chem Res Toxicol, 21:

…och storlek - toxicitet av små Ag nano Mitochondrial activity Dose  g/mL 10 nm

Vad händer när cellen träffar på silver nano och silver joner? Nucleus Ag + Lysosome pH 4.5 Ag +

Exponering för att simulera inhalation Hanna Karlsson Bilder från Teeguarden 2007 och Steimer et al, 2005 Mucus phase Lung surfactant

Cellexponering för luftburna partiklar Hanna Karlsson Elihn et al 2012, submitted Celler som odlas på membran

Risk med nanopartiklar? RISK = Giftighet  Exponering

Tack till Analytical Toxicology, KI Pontus Cronholm, PhD student Johanna Kain, PhD student Lennart Möller, Prof. Projects in this presentation were financially supported mainly by:FAS, FORMAS, VR Hanna Karlsson Collaborators in the Stockholm Particle Group Inger Odnevall Wallinder, Prof., KTH Troy Lowe, Post Doc, KTH Jonas Hedberg, Post Doc, KTH Yolanda Hedberg, PhD student, KTH Sara Skoglund, PhD student, KTH Karine Elihn, PhD, Stockholm University Molecular Toxicology, KI Anda Gliga, Student Bengt Fadeel, Prof.

Tack för er uppmärksamhet!