Vi omgiver os i stigende grad med produkter, der indeholder nanopartikler. For eksempel udnyttes sølvnanopartiklers antibakterielle egenskaber i både sutteflasker, plastre, køleskabe og sokker. Derudover findes der nanopartikler i en lang række rengøringsmidler, kosmetikprodukter og sportsudstyr. Nanna Hartmann fra DTU Miljø har i de sidste par år undersøgt nanopartiklers effekter på miljøet.
”Lige præcis fordi nanopartikler bruges i mange sammenhænge i dag, og vil blive brugt i mange produkter i fremtiden, så er det også noget, der vil blive ledt ud i miljøet. Derfor er det et potentielt miljø- og sundhedsproblem,” siger hun.
Nanna Hartmann fra DTU Miljø har i sit ph.d.-projekt vist, at nanopartikler fungerer helt anderledes end kemikalier, når de ledes ud i bl.a. vandmiljøet. Det stiller store krav til udviklingen af nye testsystemer. Foto: Nanna Kreutzmann.
Nu kunne man tro, at det var en smal sag at teste for nanopartiklers giftighed, men Nanna Hartmanns forskning har frem for alt vist, at vi stadig er et stykke vej fra at finde endelige svar på, hvordan disse test rent faktisk skal udføres.
Grunden til, at undersøgelser af nanopartikler er særligt væsentlige, er, at stoffer, som vi ellers kender og stoler på, ændrer egenskaber, når vi går ned i nanoskala. Guld, for eksempel, kan sætte gang i reaktioner, når det er i nanostørrelse, hvor det jo ellers netop er kendt for ikke at oxidere eller for at kunne modstå syrebad.
Ligeså med titaniumdioxid, som er det stof, Nanna Hartmann primært har fokuseret på i sin ph.d.-afhandling. Titaniumdioxid kender vi måske bedst i dag fra solcremer, hvor det er det stof, der blokerer solens UV stråling, men gør dig hvid på huden. Titaniumdioxid i nanostørrelse har den fordel, at den kan gøre den næste generation af solcreme transparent, så den påpasselige solbader ikke længere behøver at ligne et spøgelse på stranden. Men hvad er konsekvenserne, når nanotitaniumdioxid på et eller andet tidspunkt finder vej ud i vandmiljøet? Det korte svar på det spørgsmål er stadig: Vi ved det ikke.
Algernes vækst hæmmes
Nanna Hartmanns forskning tager udgangspunkt i de vandlevende organismer, som man også bruger til at teste kemikaliers giftighed.
”Vi fokuserede på alger, dafnier og sediment-orme, fordi et af de steder, hvor vi forventer, at nanopartiklerne vil ende, det er i vandmiljøet. Det er desuden samme sted, som man kan forvente, at tungmetaller også vil ende, og så har du altså en blanding af nanopartikler og tungmetaller, og derfor er det selvfølgelig relevant at se på, hvordan det interagerer, og om det giver en øget toksisk effekt.”
Problemet er bare, at hvor man har et veletableret testapparat til kemikalier, så står forskerne i nanopartikler med det problem, at man endnu ikke har udviklet testmetoder, der en gang for alle kan afgøre, om bestemte nanopartikler er skadelige for vandmiljøet. Testorganismerne i sig selv påvirker nemlig partiklernes opførsel i testsystemerne, sådan at dafnier for eksempel kan få guldnanopartikler til at sedimentere ud. Derfor er det svært at beskrive, hvad organismerne egentlig er eksponeret for. Der er dog klare tegn i Nanna Hartmanns forskning på, at det er vigtigt at lade innovation gå hånd i hånd med undersøgelser af miljøeffekter, når der fremover udvikles flere produkter med nanopartikler.
I forsøg med alger viste det sig, at deres vækst hæmmes af nanotitaniumdioxid– og at effekten afhang af størrelsen på de nanopartikler, der blev testet.
Størrelsen er gørelsen
For det første betyder nanopartiklernes lille størrelse nemlig, at overfladearealet i forhold til massen er langt større. Dermed vil større mængder af skadelige stoffer kunne sætte sig fast på partiklerne. Samtidig betyder størrelsen, at de potentielt vil kunne trænge ind i organismer og disses organer og celler. Altså vil de miljøgifte og tungmetaller, der kan hægte sig fast på nanopartiklerne, måske kunne udrette større skade end ellers.
”På dafnierne kan man tydeligt se, at hele deres fordøjelseskanal indeholder nanopartikler. Og de kan også klumpe sig sammen på deres antenner, og det kan gøre, at deres bevægelsesmønstre ændrer sig. Det er ikke en ting, du normalt ville se med et kemikalie, at det på den måde har en direkte fysisk effekt på organismerne,” siger Nanna Hartmann.
De rigtige testmetoder mangler
Forsøget med dafnier viser, at nanopartikler opfører sig anderledes i vandmiljøet, end de kemikalier man normalt tester. Så selvom der er klare tegn på, at nanopartikler vil have en effekt i vandmiljøet, så består problemet: Vi har endnu ikke de testsystemer, der kan afgøre en gang for alle, hvornår de enkelte partiklers effekter bliver direkte skadelige for organismerne.
Vejleder på Nanna Hartmanns ph.d.-projekt lektor Anders Baun fra DTU Miljø vurderer, at Nanna Hartmanns arbejde vil få en betydning for, hvordan man i fremtiden udfører test af nanopartiklers farlighed.
”Hendes arbejde føder direkte ind til industrien om, hvordan de skal lave de her test. De store kemiproducenter tester jo i dag ud fra de eksisterende metoder. Der har Nanna vist, at det nok skal gøres på en anden måde, hvis vi ikke vil gøre de samme fejl som tidligere, hvor man har undervurderet konsekvenserne af miljøfremmede stoffer,” siger Anders Baun.
Der er altså grund til at være påpasselige i vores omgang med nanopartiklerne i fremtiden, for sandheden er, at ingen endnu har overblik over, hvor skadelige de kan vise sig at være. Det vækker derfor nogen bekymring hos Nanna Hartmann, at der er så mange forbrugerprodukter på markedet, som benytter sig af nanopartikler.
”Min personlige holdning er, at man måske burde overveje alle de der gadgetprodukter, som bliver sendt på markedet. Produkter som køleskabe og strømper med nanosølv eller solcremer med titaniumdioxid. For hvis det handler om sure tæer over for miljøproblemer, så kunne man godt holde lidt igen med de produkter, indtil vi ved mere om eventuelle skadelige effekter,” siger hun.