Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

FORURENS Nanoparticle Characterisation in Environmental Media: Linking exposure to effects

Tildelt: kr 5,0 mill.

Det viktigste forskningsfokuset når det gjelder NanoCharm er karakterisering av de fyskio-kjemiske tilstandsformer av nanopartikler i naturlige media, med vekt på den eksponeringsdelen av dose-respons tester. Vår sentralhypotese var at mangel av data om kjemisk karakterisering svikter robustheten av økotoksikologiske tester. Uten denne kunnskapen kan man enten under- eller overestimere effekter av NP, og dermed miste konfidensen i de vitenskapelige resultatene. Prosjektets mål var å utvikle, optimere og anvende metoder og karakteriseringsprotokoller for økologiske testmedia. NanoCharm har videreutviklet og testet karakteriseringsprotokoller for c elegans, algae og fisk testmedia, samt undersøkt forandring i NP toksisitet over tid. Ved å koble toksisitet til mediakarakteriseringen, kunne vi demonstrere et nano-spesifikke komponent for både c. elegans og algae. Eksperimentene har sett på responsen av c elegans (nematoder) etter eksponeringen til Ag-ioner og Ag-NP over mange generasjoner (til den sjuende generasjonen). Resultatene indikerte at c elegans kan utvikle adaptasjon til NP, med en økt resistans til både Ag-ioner og Ag-NP. De siste eksperimentene har fokusert på opptak av NP fra diett i fisk, som er en oversett opptaksvei, siden de fleste studiene er utført fra vann. Resultatene indikerer at diett kan være en betydelig kilde til NP i fisk, og arbeidet har vært inkludert i den pågående oppdateringen av OECD økotoksiske test kjøreregler. Eksponerings media ble karakteriserte med elektronmikroskopi, filtrering, og DLS (dynamic light scattering). Resultatene demonstrerte at stabilitet av NP varierte med konsentrasjonen. Den høyest stabilitet ble sett i den laveste konsentrasjonen, mens høyere konsentrasjonen ble koblet til økt aggregering. Dette ble, før den første gangen, korrelert med non-lineær dose-respons for økotoksisitet av forskjelige NP (Ce, Ag, Zn, Ti).

The overall objective of NanoCharm was to improve the robustness of nanoparticle ecotoxicology by developing methods for the characterization of nanoparticles in environmental and test media. The key achivements of the project have been development and modification of methods for radioisotope labeling of Ag, Fe, Ce and Sn nanoparticles, as well as methods for particle characterization to study the behavior of nanoparticles in environmental toxicity test media. These methods have been used in a series of uptake and toxicological studies in c elegans, algae and fish, leading to new information on the impact of particle stability and transformation on bioavailability and toxicity of nanomaterials. Recognition of the importance of these methods led to participation of the research team in two EU projects (NanoRem and NanoReg), as well as contributed to two PhD thesis.

Despite the research initiatives taken during the past decade, there remains a considerable amount of uncertainty about the toxicity of nanoparticles (NPs) released into the environment. One of the major sources of uncertainty in ecotoxicological tests is the shortage of data on chemical characterization of NP in environmental and exposure media. Our central hypothesis is that this lack of knowledge is undermining the robustness of ecotoxicological studies. Without this information, the effects of NP can be either under or overestimated, resulting in a lack of confidence in the scientific results. The project proposes to address this issue through the development and application of methods and experimental protocols focused specifically on the detection and characterization of NP in test media. We will use three contrasting types of NPs - Ag, Fe and U and four recognised ecotox test systems - C elegans, earthworm (E fetida), daphnia and fish (salmonids). The selected NPs reflect a broad spectrum of chem ical properties, and will enable us to test a range of specific hypothesis. The first part of the work is concerned with modification and optimization of state of the art techniques to characterize the physico-chemical forms of NP in test media. These inc lude radiotracer techniques, field flow fractionation, TEM/SEM and synchrotron-based methods. The second part will investigate NP and conjugate ion stability and transformation kinetics in environmental media, with the aim of optimizing test media conditi ons for ecotoxicology effect tests. Finally, the applicability of the techniques will be demonstrated in focused, hypothesis based-studies to compare the bioavailability and effects of nanoparticles and ionic species in test organisms. The outputs of the project will be documentation of method applicability for different NPs, optimized test protocols and information on mobility and uptake. Such data are urgently required within ecological risk assessment.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling