Nanomaterialien und andere innovative Materialien (Advanced Materials) bieten interessante Anwendungsmöglichkeiten und Funktionen. Sie werden daher verstärkt in neuen Produkten und in vielen Branchen verwendet. Allerdings müssen auch die möglichen unerwünschten Folgen sorgfältig erforscht und bewertet werden. NanoTrust-Advanced, die nunmehr 6. Phase des seit 2007 laufenden Langzeitprojekts NanoTrust, spielt hier eine wichtige Rolle.
Auch in Europa zählen Nanomaterialien und Advanced Materials (kurz: NM&AM) zu den sogenannten „Key Enabling Technologies“, die die Wettwerbsfähigkeit der europäischen Wirtschaft für die kommenden Jahrzehnte garantieren sollen. NanoTrust-Advanced wird zunächst die sicherheits- und risikorelevanten Aspekte von NM&AM untersuchen.
Die Ergebnisse werden, wie bisher, regelmäßig in den etablierten NanoTrust-Dossiers sowie in wissenschaftlichen Fachzeitschriften veröffentlicht. Alle aktuellen Information zum Projekt sind auf der NanoTrust Webpage zu finden. Die jährliche NanoTrust-Konferenz stellt unterschiedliche Themenschwerpunkte in den Mittelpunkt.
Eine Brücke zwischen Wissenschaft und Politik
Einen wesentlichen Stellenwert hat die wissenschaftsbasierte Politikberatung, in der die erarbeiteten Erkenntnisse als primärer Ausgangspunkt für qualifizierte Entscheidungen dienen sollen. So identifiziert das NanoTrust-Team seit 2016 mögliche Forschungsthemen für das österreichische Sicherheitsforschungsprogramm („Nano-EHS“), das vom BMK verantwortet wird. Dieses Forschungsprogramm ist die konsequente Umsetzung einer der Hauptempfehlungen des Österreichischen Aktionsplans Nanotechnologie (ÖNAP) und wird jährlich ausgeschrieben und an aktuelle Entwicklungen in diesem Forschungsbereich angepasst.
Und schließlich bietet NanoTrust-Advanced eine unabhängige Diskussionsplattform für Ministerien, Behörden und andere in der Nanosicherheit tätige Akteure, um in einem sachlichen Rahmen Standpunkte austauschen zu können. Über die Leitung der Nanoinformationskommission (NIK), die der Leiter des NanoTrust-Advanced-Teams André Gazsó auch in der zweiten Funktionsperiode bis 2023 innehat, können auch die auf Basis des Österreichischen Aktionsplans Nanotechnologie entwickelten Governance-Instrumente für diesen strukturierten Wissens- und Meinungsaustausch genutzt werden, etwa die Nanoinformationskommission des Gesundheitsministeriums, die Arbeitsgruppe Nano-Arbeitnehmerschutz der AUVA oder die Standardisierungsgruppe „Nanotechnologie“ des Österreichischen Normungsinstituts. Dieser permanente Wissens- und Erfahrungsaustausch, der hier auf vielen Ebenen und in zahlreichen Gremien stattfindet, trägt zur sicheren und nachhaltigen Entwicklung dieser neuen Materialien bei.
Hier geht es zum Projekt NanoTrust (bis 09/2020)
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
Projekt NanoTrust (bis 09/2020)
Die folgende Linksammlung umfasst Links zu nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen der Nanotechnologie, Einrichtungen der Begleitforschung und des Risikomanagements. Im Fokus stehen hierbei Informationen zu Risikoaspekten und Regulierungsansätze der Nanotechnologie, die unter dem Begriff der Risk Governance zusammengefasst werden. Der geographische Schwerpunkt liegt auf österreichischen Einrichtungen.
in alphabetischer Reihenfolge:
Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit
Allgemeine Unfallversicherungsanstalt
BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH
Bundesinstitut für Risikobewertung
Bundeskammer für Arbeiter und Angestellte
Bundesministerium für Arbeit, Soziales, Gesundheit und Konsumentenschutz
Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus
Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse
Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
Österreichische Gesellschaft für Toxikologie
Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung Schweiz