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歐盟納米材料安全研究2015-2025路線圖概述
發布者:admin  點擊:947
納米科學技術,作為21世紀科學技術重要方向之一,將可能導致生產與生活方式的革命,已經成為當前各發達及發展中國家投入最多、發展最快的科學研究和技術開發領域之一。其中納米顆粒的生產和使用將成為基于納米技術工業的重要力量,世界各國紛紛實施優先發展納米科技的國家戰略。目前,納米材料已滲透于涂料、染料、電子、醫藥、國防、服裝、化妝品、日用品、生物醫藥、農業、航天航空等各行各業中,人們在工作和生活中接觸到納米材料的機會也越來越多。

    由于小尺寸效應、量子效應和巨大比表面積等特性,納米材料具有特殊的物理化學性質,極易流失到環境中去卻又很難回收,因此,其潛在的環境、健康和安全風險一直是人們關注的焦點。納米材料在進入生命體后,它們與生命體相互作用所產生的化學特性和生物活性與化學成分相同的常規物質有很大不同,有可能給人類健康帶來嚴重損害,并成為許多重大疾病的誘因。因此,納米材料的安全成為各國和各地區所關注的熱點問題。日前,歐盟發布了2015-2025納米材料安全研究路線圖——《歐盟納米安全2015-2025:向安全和可持續的納米材料和納米技術創新邁進》,對未來一段時間內納米安全研究的優先領域和發展路線圖做了闡述。

    一、概述

    該報告指出,納米技術是建設一個以精明(smart)、可持續和包容性增長為基礎的創新歐盟的關鍵技術驅動之一,也是歐盟提出的關鍵使能技術之一。納米技術快速地促進了新一代智能和創新產品與處理過程的發展,為眾多工業部門創造了極大的增長潛能。保持這一增長勢頭非常重要,因為這樣納米工程材料的所有有用特性才可以在為數眾多的納米科技應用中得到全面的發揮。

    歐盟2015-2025納米安全研究路線圖旨在提供對該時間段內歐盟納米安全研究的理解。該報告還甄別了該階段研究應該取得的主要成就。之所以選取這一時間段,主要是依據歐盟“地平線2020”的創新和研究科技框架項目的時間而設定。該項目的第一批研究計劃將于2015年啟動,其研究成果執行的時間將會在2019-2020年間;最后一批項目征集將會在2020年關閉,項目結束時間為2025年左右,項目成果的實施將會在2025年后。

    二、路線圖

    納米安全路線圖的階段性目標以5年為一個區間,表明了在2015-2025年間不同階段的預計成果。這些階段性目標分為納米材料的表征和分級、納米材料的暴露和轉移、納米材料的危害、納米材料的風險預測和管理工具等4個主題,每個主題分為多個領域,列出了優先權和相應的進度安排,詳見表1。納米材料的表征和分級領域的主要目標是了解納米材料與生物的相互作用,獲取關鍵數據,分析納米材料的危害;納米材料的暴露和轉移領域的主要目標是了解納米材料的釋放并建立模型加以評估;納米材料的危害領域的主要目標是了解納米材料特性與危害之間的關系并加以評估;納米材料的風險預測和管理工具領域的主要目標是強化風險評估和溝通,建立綜合性的管理。

    1. 納米材料表征和分級

    該部分主要包括材料分類、測量原理、生物和納米相互作用、工程納米材料、用于危害評估的工程納米材料數據等領域。材料分類領域的主要目標是完成工程納米材料的定義、構建本體1、確定表征和測試納米材料的方法;測量方法領域的主要目標是建立多用途的測量方法等;生物和納米相互作用的主要目標是了解納米材料與生物的相互作用,建立相應的參考數據;工程納米材料領域的主要目標是安全制造納米材料等;用于危害評估的工程納米材料數據的主要目標是獲取相應的的危害數據等,具體路線圖見表2。

2. 納米材料的危害

    該部分主要包括生物動力學和轉移、危害評估、危害受體的狀況、工程納米材料、以科學為基礎的監管方法等領域,具體路線圖見表3。生物動力學和轉移領域的主要目標是了解納米材料的生物動力學特征和轉移的情況;危害評估的主要目標是確定評估的方法;危害受體狀況的主要目標是確定易感人群;以科學為基礎的監管方法領域的主要目標是確定納米危害測試的模型。

    3. 納米材料的暴露和轉移

    該部分主要包括釋放和暴露、處理非獨立性的轉移過程、暴露的場景假設等領域,具體路線圖見表4。釋放和暴露領域的主要目標是認知工程納米材料暴露和釋放的機理等;處理非獨立性的轉移過程領域的主要目標了解工程納米材料的遷移行為等;暴露的場景假設領域的主要目標是研究勞動場所、消費者和環境暴露等。

    4. 風險預測和管理工具

    該部分主要包括風險評估、健康、建設數據庫和風險管理等領域,具體路線圖見表5。風險評估領域的主要目標是開展前瞻性的風險管理并開發相應的工具等;健康領域的主要目標是確定工程納米材料的健康影響、開展注冊登記等;建設數據庫領域的主要目標是建立數據庫基礎設施和本體等;風險管理領域的主要目標是風險認知和指導、通過方法設計實現預防等。

 三、路線圖的實施

    實現這一路線圖所制定目標的步驟如下:

    ①首先需要理解納米材料和細胞或組織相互作用的特性,推動納米-生物相互作用研究;

    ②其次創造自覺性意識和工具發展“安全設計”的概念,將其應用到工業界和科學界都關注的新納米材料和設備的制造中;

    ③發展技術,可以在真實的暴露條件下更精準地測度納米粒子,并在現場諸如土壤、消費品和食品的媒介中進行測量;

    ④發展指南,指導如何判定一種納米材料的危害,指南的方法應該便于儀器設備的操作并也有一致性的測量規章;

    ⑤發展設備將工程納米材料從背景納米材料中分離出來;研究劑量-響應關系,甄別出相應納米材料安全性的描述符或參數;

    ⑥掌握第1次生成的材料的納米安全問題;跟蹤2次和3次生成納米材料和含有納米材料的復雜混合物的相關問題,了解其穩定和降解情況,建立相應的監測工具;

    ⑦發展工具對上述問題開展適當的風險評估,特別是生命周期分析。

 四、結語

    歐盟作為全球經濟和科技最發達的地區之一,一直都很重視納米生物安全性問題,投入了大量的人力物力財力,開展了大量的工作,取得了一定的進展。歐盟納米安全2025路線圖清晰地闡述了其納米安全領域的研究重點和階段性目標。我國納米技術和納米材料也日益普及,因此有必要在借鑒歐盟、美國等發達國家和地區的經驗的基礎上,結合我國的具體情況建立我國的納米生物安全研究路線圖,促進納米技術和納米材料的健康發展。(編譯/ 梁慧剛 中國科學院武漢文獻情報中心)

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