Nanomaterials and other innovative materials (advanced materials) offer interesting functions and application possibilities. They are therefore increasingly used in new products and in many different industries. However, the possible undesirable consequences also need to be carefully researched and assessed. NanoTrust-Advanced, the 6th phase of the long-term NanoTrust project, which has been running since 2007, plays an important role in this endeavor.
In Europe nanomaterials (NM) and advanced materials (AM) are considered to be so-called “key enabling technologies”, which should guarantee the competitiveness of the European economy for the coming decades. NanoTrust-Advanced examines the safety and risk-relevant aspects of Nanomaterials and advanced materials.
Research results are published regularly in the established NanoTrust dossiers as well as in scientific journals. All current information on the project can be found on the newly designed NanoTrust webpage. The annual NanoTrust conference focuses on different topics.
A bridge between science and politics
Science-based policy advice, in which acquired knowledge serves as the primary starting point for qualified decisions, is of great importance. Since 2016, the NanoTrust team has been identifying possible research topics for the Austrian nano environment, health and safety research program (“Nano-EHS”) for which the Federal Ministry for Climate Action, Environment, Energy, Mobility, Innovation and Technology (BMK) is responsible. This research program represents the implementation of one of the main recommendations of the Austrian Nanotechnology Action Plan (ÖNAP) and is continuously adapted to current developments in this research area.
NanoTrust-Advanced also offers an independent discussion platform for ministries, public authorities and other actors active in nanosafety. This enables the exchange of views in an objective context. The NanoTrust-Advanced project leader André Gazsó is chairing the second term of the Nano Information Commission (NIK) for its duration until 2023, enabling the use of governance instruments developed on the basis of the Austrian Nanotechnology Action Plan for the structured exchange of knowledge and opinions. The team members of NanoTrust-Advanced also contribute to the working group for nano worker protection of the Austrian Workers’ Compensation Board (AUVA) and the standardization group "nanotechnology" of the Austrian standardization institute Austrian Standards. This permanent exchange of knowledge and experience, which takes place on many levels and in numerous committees, contributes to the safe and sustainable development of these new materials.
The project page for the previous NanoTrust phases (until 09/2020) can be found here.
Titanium dioxide has been used as a food additive (E 171) in Europe since the 1960s. For a long time, it was assumed that this waterinsoluble material would not cause any negative health effects because of its low absorption rate. In recent years, however, animal studies have confirmed a dose-dependent toxic potential in the event of oral ingestion, with particular damage to the liver and kidneys, inflammatory reactions, and changes to the spleen and heart. The material was also found to accumulate in organs, and individual studies showed an effect on the intestinal flora and the immune system. One study also makes reference to a possible carcinogenic potential. The European Food Safety Authority (EFSA) rated the substance as safe when ingested orally. Up to 59% of the particles of E 171 can have a size of less than 100 nm. On the basis of the studies available to date, the French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety (ANSES) sees great uncertainties with regard to possible health effects, in particular because of the high proportion of nanoparticulates. The French government has therefore decided to ban E 171 for one year starting from 01.01.2020. Consumer protection organisations are calling for the ban to be extended to the entire European Union (EU). The industry stresses that E 171 is safe and fears negative economic consequences. However, some confectionery manufacturers have already changed their recipes and no longer use E 171. The European Commission is changing the specifications for E 171 so that it may only contain a maximum of 50% of nanoparticles in the future.
This dossier explores bio-inspired and biomimetic nanomaterials, differentiating between bio-inspired or biomimetic nanotechnology and bio-nanotechnology. Following a clarification of these terms, the basics of bio-inspired and biomimetic nanomaterials are then presented. Subsequently, a systematic classification of synthetic methods of bio-inspired and biomimetic nanomaterials is demonstrated. This classification is based on the method of manufacturing and not on the functionality of the materials. This enables a more coherent correlation with security aspects, which are yet to be defined in many cases. Due to the great variety, a categorization according to material properties or material compositions is not considered practical. In addition to chemical properties and behavior, physical parameters such as size, structure and surface quality also play an important role in the categorization. In summary, it can be said that bio-inspired and biomimetic nanomaterials represent important base materials as so-called functional advanced materials in research, development and industry – provided that the material development is accompanied by a corresponding safety and sustainability-oriented technology assessment.
Titandioxid wird seit den 1960er-Jahren in Europa als Lebensmittelzusatzstoff (E 171) eingesetzt. Lange Zeit ging man davon aus, dassdieses wasserunlösliche Material aufgrund seiner geringen Absorption keine negativen gesundheitlichen Effekte verursacht. In den letzten Jahren zeigten aber Untersuchungen an Tieren Hinweise auf ein dosisabhängiges toxisches Potenzial bei oraler Aufnahme, vor allem Schädigungen der Leber und der Nieren, Entzündungsreaktionen, Veränderungen an der Milz und am Herz. Ebenso wurde eine Akkumulation in Organen festgestellt und einzelne Arbeiten zeigten auch eine Auswirkung auf die Darmflora sowie das Immunsystem. Eine Studie liefert auch Hinweise auf ein mögliches krebsförderndes Potenzial. Die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) bewertet den Stoff als unbedenklich bei oraler Aufnahme. E 171 kann einen Anteil von bis zu 59 % der Partikeln in einer Größenordnung von unter 100 nm aufweisen. Die französische Behörde für Lebensmittelsicherheit (ANSES) sieht auf Basis der bislang vorliegenden Studien große Unsicherheiten hinsichtlich möglicher gesundheitlicher Effekte, insbesondere durch den hohen nanopartikulären Anteil. Die französische Regierung hat deshalb ein Verbot von E 171 ab 1.1.2020 für ein Jahr beschlossen. Verbraucherschutzorganisationen verlangen eine Ausweitung des Verbots auf die gesamte EU. Die Industrie betont, dass E 171 sicher sei und befürchtet negative wirtschaftliche Folgen. Einige Süßwarenhersteller haben dennoch ihre Rezepturen bereits geändert und setzen kein E 171 mehr ein. Die Europäische Kommission ändert die Spezifikationen für E 171, sodass dieses zukünftig nur mehr maximal einen Anteil von 50 % an Nanopartikeln enthalten darf.
Dieses NanoTrust Dossier beschäftigt sich mit bio-inspirierten und biomimetischen Nanomaterialien. Zuallererst erfolgt eine Begriffsklärung, in der zwischen bioinspirierter bzw. biomimetischer Nanotechnologie und Bionanotechnologie unterschieden wird. Anschließend werden die Grundlagen bioinspirierter und biomimetischer Nanomaterialien präsentiert. Es folgt eine systematische Einteilung von Synthesemethoden bioinspirierter und biomimetischer Nanomaterialien. Diese Einteilung ist nach der Methode der Herstellung der Materialien angeordnet, nicht nach Funktionalität. Dies soll eine schlüssigere Korrelation mit Sicherheitsaspekten, die in vielen Fällen erst erstellt werden muss, ermöglichen. Eine Anordnung nach Materialeigenschaften oder auch Materialzusammensetzungen ist in Folge der großen Vielfalt nicht sinnvoll. Außerdem spielen neben der Chemie auch physikalische Parameter wie Größe, Struktur und Oberflächenbeschaffenheit bei der Bewertung eine wesentliche Rolle. Zusammenfassend ist zu sagen, dass bio-inspirierte und biomimetische Nanomaterialien, sofern die Materialentwicklung von einer entsprechenden sicherheits und nachhaltigkeitsorientierten Technikfolgenabschätzung begleitet ist, wichtige Grundstoffe als sogenannte funktionale Advanced Materials in Forschung, Entwicklung und Industrie darstellen.
06/2021 - 05/2024
Project NanoTrust (until 09/2020)
The following collection contains links to national and international research institutions on nanotechnology, accompanying research and risk management. It focuses von Austrian organizations working on and providing informations on a variety of risk aspects and risk governance.
Austrian Workers' Compensation Board (dt. AUVA)
Bundesinstitut für Risikobewertung (dt. BfR)
Chamber of Labour (dt. BAK)
Federal Ministry of Labour, Social Affairs and Consumer Protection (dt. BMASK)
Federal Ministry of Health (dt. BMG)
Federal Ministry of Agriculture, Forestry, Environment and Water Management (dt. BMLFUW)
Federal Ministry for Transport, Innovation and Technology (dt. BMVIT)
Federal Ministry of Science and Research (dt. BMWF)
Institute for Technology Assessment and Systems Analysis (dt. ITAS)
The Austrian Research Promotion Agency (dt. FFG)
NanoinformationsPortal (german only)
Austrian Society for Toxicology (dt.+en. ASTOX)
Environmental Agency Austria (dt. UBA)
Austrian Economic Chambers (dt. WKO)
Centre for Technology Assessment (dt. TA-SWISS)