Embed Size (px)
Citation preview
7/27/2017
1
ภญ.ดร.รวิวรรณ มณีรัตนโชต ิ
Tea-Talk @ TSP Nanosafety, Standards, and NanoQ: Key to economic competitiveness
1st floor INC2 Building D, Thailand Science Park July 26, 2017
ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC) ส านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประเทศไทย (สวทช.)
NanoSafety ความปลอดภัยทางด้านนาโนเทคโนโลยี
Outline
Part 1: Exposure to Nanomaterials
• Potential exposure to nanomaterials • Nanomaterials and human health effects • Recommended exposure limit for nanomaterials
Part 2: Safety/Toxicity Testing Methods
• Animal testing methods • Alternative methods for (nano) toxicological study
Part 3: Regulatory Context
• Human health exposure to nanomaterials and nanoproducts • Safe handling of nanomaterials
Part 4: Researches on Nanosafety -- Our experiences and best practices --
National Advanced Nano-characterization Center (NANC)
การให้บรกิารของศูนยว์เิคราะหท์ดสอบทางนาโนเทคโนโลยขีั้นสูง (ประสิทธภิาพและความปลอดภยัทางชีวภาพ)
• Guidance on nanotechnology • Nano Q
Nanomaterials วัสดุนาโนคืออะไร?
• Non-engineered nanomaterials Old
• Engineered nanomaterials New
© NANOTEC 2017
Nanoscale: size and range from approximately 1 nm to 100 nm
Nano-object: material with one, two or three external dimensions in the nanoscale
ISO/TS 27687:2008 (revised by ISO/TS 80004-2:2015)
Definitions
Nanoparticle Nanorod Nanoplate
Regulation (EC) No 1223/2009:
Nanomaterial means an insoluble or biopersistent and intentionally manufactured material with one or more external dimensions, or an internal structure, on the scale from 1 to 100 nm
© NANOTEC 2017
7/27/2017
2
Betty et al. 2010, N Engl J Med 363:2534-43
Hair
Blood cells
“micro” “nano” DNA
Actin
12-15 µm
© NANOTEC 2017
http://www.nanodeltech.com/
• Cancer therapy • Diagnostic • Tissue engineering • Sensor • Aerospace • Protective equipments • Electronics & wiring • Energy • Advanced materials in consumer products • etc.
http://mmptdpublic.jsc.nasa.gov/
http://www.exponent.com/
http://laboratoryequipment.tumblr.com/
Nanotechnology: A promising future
© NANOTEC 2017
Nanoparticles for drug delivery
M. Schäfer-Korting (ed.), Drug Delivery, Handbook of Experimental Pharmacology 197, 2010.
Physicochemical structure of Nanoparticle for drug delivery
© NANOTEC 2017
Physicochemical characteristics of nanomaterials
Nel et al., Science (2006) 311: 622-627
• Size (approx. 1-100 nm) • Shape • Chemistry • Solubility • Crystalline structure • Agglomeration/aggregation • Surface characteristics • Impurities
“Not only small, but different”
© NANOTEC 2017
7/27/2017
3
วัสดุนาโนอยู่ในลกัษณะใดบา้ง?
ในผลิตภัณฑ์ และสิ่งแวดล้อม
© NANOTEC 2017
The nanomaterials are categorized according to the location of the nanostructure in the materials
Hansen et al., Nanotoxicology 2007
Categorization framework for nanomaterials
© NANOTEC 2017
• Textiles
• Cosmetics
• Medical devices
• Food supplements
• Personal care products
• House hold products
Nanoproducts: from past to present
http://www.nanotechproject.org/cpi/about/analysis/
© NANOTEC 2017
http://www.nanotechproject.org/cpi/about/analysis/
Nanomaterials Used in Commercial Products
Production quiantities of NMs (ton/year) for Switzerland
Gottschalle et al. (2010) , Environ Toxicol Chem. 29:1036-48.
© NANOTEC 2017
7/27/2017
4
Part 1: Exposure to Nanomaterials
© NANOTEC 2017
Nanotechnology Life Cycle Perspective
Human exposure
Human exposure Ecological exposure
© NANOTEC 2017
Local / Systemic adverse effects
Potential routes of human exposure
Inhalation: Lung
Ingestion: Gastro-intestinal tract
Dermal: Skin
Parenteral: Blood circulation
© NANOTEC 2017
Alveoli
Oberdorster et al. (2005) Environ Health Perspect, 113:823–839.
Inhalation exposure to nanoparticles
© NANOTEC 2017
7/27/2017
5
Potential Pathway for Nanoparticles in the Lung
Interstitialization
pathway Clearance
Alveolar
macrophage
Secretions
Particle-laden
macrophage
Capillary
Secretions Interstitial
macrophage Secretions
Fibroblast
Lymph
Epithelium
Interstitium
Broncho-
alveolar
space
Modified from Donaldson et al. 1998, J Aerosol Sci, 29: 553-560.
© NANOTEC 2017
Overarching model for the role of length, biopersistence, and clearance in the fiber pathogenicity paradigm
Adapted from: Donaldson K., Critical Reviews in Toxicology, 2009; 39: 487-500.
© NANOTEC 2017
• Male mice • whole-body inhalation to control air, 0.3, 1, 5 mg/m3 MWCNTs • 7 or 14 days (6 h/day)
Many particle-laden and some enlarged macrophages
Representative images from BALF collected from animals exposed for 14 days to 5 mg/m3
Control MWCNTs Control MWCNTs
• Inhalation of MWCNTs up to 5 mg/m3 did not cause significant lung
inflammation or tissue damage
• They altered immune response functions
Pulmonary and Systemic Immune Response to Inhaled MWCNTs
Mitchell et al. (2007), Toxicol. Sci. 100: 203-214.
© NANOTEC 2017
Exposure to nanoparticles is related to pleural effusion, pulmonary fibrosis and granuloma
• Seven young female workers (aged 18–47 yrs.), exposed to nanoparticles for 5–13 months
• Two of them died after working for months without proper protection in a paint factory using nanoparticles,
• Their lung tissues and fluids contained nanoparticles about 30 nm in diameter
• Ball-like collections of immune cells in the lining of the lung that form when the immune system is unable to remove a foreign body.
The symptoms seen in the patients are "similar" to those seen in animals exposed to nanoparticles
Chinese cases Song et al (2009), Eur Respir J , 34:559-567
Lung fluids Lung epithelial cells
© NANOTEC 2017
7/27/2017
6
Inhaled particles
Parameters that play a major role in determining toxic response upon inhalation: “D words”
• Dose : Cumulative dose for chronic effects (particle/fiber mass or number or surface dose)
• Dimension : Size (diameter and length)
• Deposition : Depend on dimension but also on airway properties
• Durability : Biopersistence dependent on defense and particle properties (dissolution)
• Defense : Mucociliary clearance, macrophage clearance, inflammatory cells
Borm et al., Int J Cancer, 2004: 3-14.
© NANOTEC 2017
Skin and Dermal Exposure
In healthy skin, the epidermis provides excellent protection against particle spread to the dermis
Damaged skin allows micrometer-size particles access to the dermis and regional lymph nodes Effects on the immune system
© NANOTEC 2017
• The skin from furry rodents results in overestimation of human skin penetration • Pig has different lipid structures from human
• The stratum corneum is an excellent skin barrier • Factors influence in penetration test for nanomaterials
• Hair follicle density • Size of hair follicle opening
• Lipid structures and contents
Penetration through skin barrier
Species difference in hair follicle density
Species Area Number of hair follicles/cm2
Human Abdomen 11 ± 1
Pig Back 11 ± 1
Rat Back 289 ± 21 Mouse Back 658 ± 38
Hairless mouse Back 75 ± 6
Bronaugh et al. 1982, Toxicol Appl Pharmacol 62: 481-488.
© NANOTEC 2017
Franz diffusion cell method
Human skin penetration of silver nanoparticles through intact and damaged skin
TEM micrograph of Ag nanoparticles-treated skin sample
500 nm
100 nm
Ag nanoparticles are presented in deep stratum corneum
Silver skin penetration at 24 h
Human abdominal full thickness skins
Silver nanoparticles (25±7.1 nm)
Larese et al. (2009), Toxicology 255: 33-37.
© NANOTEC 2017
7/27/2017
7
1. Development of antibiotic resistant bacteria? 2. Harmful to beneficial bacteria which form symbiotic relationship to plants,
animals and humans Disrupt ecosystem function? 3. Long term adverse effects to human?
Silver is “Potent bactericide”
• WHO considered silver to be a toxic substance • US EPA declared silver to be pesticide in 1954
Silver nanomaterials
Silver NMs demand for new uses in textiles, plastics, toiletries and medical industries, etc.
Interruption of cell membrane
Inhibition of enzymes
Interruption of DNA strands
© NANOTEC 2017
How might the people be exposed to silver?
Most people are exposed daily
to very low level of silver mainly
in food and drinking water, and
less in air.
•Less than 0.001 ppb in air
•0.2-2.0 ppb in surface waters
•0.20-0.30 ppm in soils
© NANOTEC 2017
Argyria
A 56-year-old woman has had discolored skin since the age of 14
New Eng J Med. May 20, 1999
A Case Report
At the age of 11 the patient was given nose drops of
unknown composition for “allergies,” and three years
later her skin turned gray. She was thought to have
argyria, and a skin biopsy at the age of 15 confirmed the
presence of silver deposition.
The facial pigmentation was diffuse until the age of 36,
but it became patchy after dermabrasion. The patient
has had no other related problems.
Colloidal silver products sold in the early 1900s had
silver concentrations as high as 30 percent. Suspensions
of silver, available now in some health food stores and
pharmacies, are touted for the treatment of many
disorders, including the acquired immunodeficiency
syndrome, cancer, sore throats, meningitis, parasites,
chronic fatigue, and acne, without substantiation. BRUCE A. BOUTS, M.D.
© NANOTEC 2017
The EPA recommends that the concentration of silver in drinking water not exceed 0.10 milligrams per liter of water (0.10 mg/L) because of the skin discoloration that may occur.
The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) limits silver in workplace
air to 0.01 milligrams per cubic meter (TWA 0.01 mg/m3) for an 8-hour workday, 40-hour workweek.
The National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) also recommends
that workplace air contain no more that TWA 0.01 mg/m3 silver. The American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)
recommends that workplace air contain no more than 0.1 mg/m3 silver metal and 0.01 mg/m3 soluble silver compounds.
Recommendations from federal government to protect human health (July 1999)
Recommended limit of silver
© NANOTEC 2017
7/27/2017
8
Titanate Nanomaterials
Appearance: Naturally white opaque color
Crystalline forms: Anatase, Rutile, Brookite etc.
Applications: Pigment composition in Paint, Plastics, Food additives and Health care products
TiO2
Anatase • Photocatalytic air purification • Self cleansing surface • Solar energy conversion • Self-sterilization (antimicrobial) on
surface coating materials
Rutile •Cosmetics •Sunscreen products •Food additives
© NANOTEC 2017
Carbon Nanotubes
SWCNTs: diameter of 1-2 nm, up to 100 µm long
MWCNTs: several layer of carbon cylinders diameter of 10-30 nm
Applications: • Additive for polymer composites • Plastic in electronics • Batteries • Sport equipment • Automotive industry • Aerospace
etc.
CNTs have unique properties: Very stable Tensile strength of a MWCNT was about 50 times of steel, but at a much lower weight Electrically insulating, semiconducting or of metallic conductance, depending on the way they are manufactured.
© NANOTEC 2017
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
Recommended exposure limits (RELs)
Titanium dioxide
• 2.4 mg/m3 of fine TiO2
• 0.3 mg/m3 of ultrafine TiO2 10 h/day and 40 h/week
Carbon nanotubes and –fibers
• 1 μg/m3 of elemental carbon as a respirable mass 8-hour TWA
Published recommendations for assessment criteria
© NANOTEC 2017
Part 2: Safety/Toxicity Testing Methods
© NANOTEC 2017
7/27/2017
9
Risk = Hazard x Exposure
What’s the Risk?
© NANOTEC 2017
Dose and Dose-Rate matter
Ref: Casarett & Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons, 8th Edition
© NANOTEC 2017
Mindel J., Surv Ophthalmol (2001), 45: 493-515.
A case report:
In 1933, a 38-year-old Ohio woman went blind after 3 month of progressive pain. Her eyelashes and eyebrows are tinted with “Lash Lure”, a product containing para-phenylenediamine, which could cause allergic blepharitis, toxic keratoconjunctivitis and secondary bacterial keratitis.
Finally, in 1938, The U.S. Congress passed a new legislation, the Food, Drug and Cosmetic Act. This legislation require manufacturers to access product safety before marketing their products.
The product contained 30 times more amount of that compound than what was acceptable and safe for human skin!
© NANOTEC 2017
In 1944, John H. Draize, PhD, the U.S.FDA pharmacologist developed methods for assessing the ocular and dermal toxicity of drugs, cosmetics and other personal care products using live animals. Mindel J., Surv Ophthalmol (2001), 45: 493-515. “Draize test”
© NANOTEC 2017
7/27/2017
10
Full-page advertisement in the metropolitan section of the New York Times, 15 April 1980, seeking to influence public opinion about the Draize eye test. A second advertisement appeared on 7 October 1980.
Ethical concerns of animal wellbeing
Mindel J., Surv Ophthalmol (2001), 45: 493-515. © NANOTEC 2017
People are not 70 kg rats
© NANOTEC 2017
ข้อก ำหนดกำรทดสอบผลิตภัณฑ์เครื่องส ำอำงของสหภำพยุโรป
“3Rs principle” • Reduction: ใช้สัตว์ทดลองจ ำนวนน้อยที่สุด • Refinement: ลดควำมเจ็บปวดและควำมทุกข์ทรมำน • Replacement: กำรทดแทนกำรใช้สัตว์ทดลองด้วยระบบสิ่งไม่มีชีวิต
EU Cosmetic Products Regulation (EC) No1223/2009
As of 11 July 2013
• Prohibits the testing of finished cosmetic products and cosmetic ingredients on animals (testing ban)
• Prohibits the marketing in the European Community, of finished cosmetic products and ingredients included in cosmetic products that were tested on animals (marketing ban)
Exceptions for repeated dose toxicity, reproductive toxicity, and toxicokinetics
ASEAN Cosmetic Directive and Thailand’s status
The need for alternatives to animals used in toxicity testing was recognized by Thailand with the ASEAN MOU signing in 2015 to adopt the directives for non-animal testing of Cosmetics. The aim of this MOU signing is to harmonize with international acceptance practices especially the EU.
© NANOTEC 2017
Alternative methods for (nano) toxicological study
© NANOTEC 2017
7/27/2017
11
In vivo
Animal models
In vitro
Cell-based models
• Slow
• Expensive
• Labor-intensive
• Ethically questionable
• Fast
• Easy
• Inexpensive
• Provide complementary data
• Can be designed for exposure routes
• Exhibit abnormal behaviors
• Usually aneuploid
• Do not ideally represent phenotypes and mechanisms
Responses:
• Death
• Pathology (tissue, organ)
• Clinical blood chemistry
• Behavior
Responses:
• Cell death
• Metabolism
• Gene and protein expression
• Genotoxicity
Models for toxicological studies
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
TMRE fluorescence
Co
un
ts
© NANOTEC 2017
200 µm
EpiDermTM EpiSkinTM LabCyteTM EPI-MODEL SkinEthicTM
ECVAM: the European Centre for the Validation of Alternative Methods
Human 3D tissues (ECVAM validated)
Reconstructed human Cornea-like Epithelium (RhCE) • Eye irritation or serious eye damage (OECD TG 492)
Alternative to Draize Rabbit Eye Test (OECD TG 405)
EpiOcularTM EIT
Reconstructed human Epidermis (RhE) • Skin corrosion (OECD TG 431) • Skin irritation (OECD TG 439)
Alternative to Accute Dermal Irritation-Corrosion Test (OECD TG 405)
© NANOTEC 2017
Advanced in vitro models for toxicity screening
3D tissues • Cytotoxicity
• Skin corrosion (OECD TG 431) • Skin irritation (OECD TG 439) • Ocular irritation (OECD TG 492)
• Histology • Genotoxicity • Phototoxicity • Absorption • Proteomics • Toxicogenomics • Enzymatic studies etc.
Culture media • Permeation • Metabolic profile • Release of cytokines/
chemokines etc. Co-cultured cells
• Cytotoxicity • Immunotoxicity • Genotoxicity • Proteomics • Toxicogenomics etc.
© NANOTEC 2017
Human 3D tissue models
Airway epithelium
Ocular epithelium
Oral epithelium Gingival epithelium
Skin epithelium
Vaginal epithelium
© NANOTEC 2017
7/27/2017
12
Method International Guideline
In vitro skin corrosion: Transcutaneous electrical resistance test method OECD TG 430 (2015)
In vitro skin corrosion: Reconstructed human epidermis (RhE) test method OECD TG 431 (2015)
In vitro skin Irritation: Reconstructed human epidermis test method OECD TG 439 (2015)
In vitro membrane barrier test method for skin corrosion OECD TG 435 (2015)
In vitro 3T3 NRU phototoxicity test OECD TG 432 (2004)
In chemico skin sensitization: Direct peptide reactivity assay (DPRA) OECD TG 442C (2015)
In vitro skin sensitization: ARE-Nrf-2 luciferase test method OECD TG 442D (2015)
In vitro mammalian cell micronucleus test OECD TG 487 (2014)
In vitro mammalian cell gene mutation test using the thymidine kinase gene OECD TG 490 (2015)
Short time exposure in vitro test method for identifying i) Chemicals including serious eye damage and ii) Chemicals not requiring classification for eye irritation or serious eye damage
OECD TG 492 (2015)
Alternative methods:
© NANOTEC 2017
(1) ผสมพันธุ์ภายนอก ท าให้การศึกษาพัฒนาการของตัวอ่อนในแต่ละระยะของการเจริญเติบโตเป็นไปได้โดยง่าย
(2) ปลาม้าลายตัวเมียท่ีโตเต็มวัยหนึ่งตัวสามารถให้ไข่ได้มากถึง 200 ฟองต่อสัปดาห์ ท าให้สะดวกต่อการทดสอบท่ีต้องใช้สัตว์ทดลองจ านวนมาก เช่น การคัดหาการเกิดการก่อกลายพันธุ์
(3) ตัวของปลาม้าลายแสงสามารถผ่านได้ จึงเป็นข้อดีส าหรับการศึกษาเส้นเลือดและพัฒนาการของหัวใจ การตัดแต่งพันธุ์ปลาท่ีให้แสงฟลูออเรสเซนซ์ท่ีจ าเพาะเจาะจงต่อยีน (gene) ใดยีนหนึ่ง
(4) ปลาม้าลายมียีนจ านวนมากท่ีเทียบได้กับยีนของมนุษย์ รวมถึงมีฐานข้อมูลด้านพันธุกรรมท่ีดีและสามารถใช้ได้อย่างสะดวก
การน ามาใช้ในทางพิษวิทยา • ทดสอบความเป็นพิษเฉียบพลันของวัสดุนาโน สารเคมี และการคัดกรองฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา • เป็นแบบจ าลองท่ีมีความคล้ายคลึงกับแบบจ าลองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ • เป็นท่ียอมรับและได้รับการแนะน าโดย US FDA • สามารถท าการทดสอบพิษต่อระบบต่างๆ และการทดสอบความเป็นพิษต่อระบบนิเวศในน้ าได้
ปลาม้าลาย (Zebrafish, Danio rerio) Alkaline phosphatase staining
Zebrafish model for toxicological researches
© NANOTEC 2017
Modified from Peterson, R.T. and MacRae, C.A., Ann. Rev. of Pharm. and Tech. 2012
© NANOTEC 2017
Part 4: Researches on Nanosafety -- Our experiences and best practices --
© NANOTEC 2017
7/27/2017
13
SRA conducts the researches to address possible adverse effects of
nanomaterials and novel substances on human health and the environment. The
methodology for safety investigation are thoroughly implemented case-by-case,
using the available guidelines and standards, as well as alternative scientific
procedures for the best practice.
Our group is currently focusing on development of reliable in vitro models for
determining toxicological effects and pharmacological properties of materials
upon their routes of exposure.
SRA also introduces models of zebrafish and microorganisms into our
research studies and testing services.
Nano Safety and Risk Assessment Laboratory (SRA)
© NANOTEC 2017
Test end points: toxicity, interactions and compatibility, genetics, cellular processes, molecular mechanisms, pharmacology, and development of embryo
Tested targets: nanomaterials, chemicals, cosmetics, food and dietary supplements
Microorganisms Cells/Tissues
In vitro
Alternative models for (nano) toxicological study
Zebrafish (Embryos)
In vivo
© NANOTEC 2017
Biological Effects of Nanomaterials
Control AgNPs
Cellular uptake ROS generation
Sub- G1
Cell cycle
Cell viability
Interaction with CYP enzymes 50 nm
• Genotoxicity • Expression of mRNA and proteins • Bacterial resistance • Embryotoxicity, teratogenicity • etc.
Liver
© NANOTEC 2017
Human health exposure to nanomaterials and nanoproducts
© NANOTEC 2017
7/27/2017
14
Nano
Nano-products in Thailand…
© NANOTEC 2017
แนวทำงกำรทดสอบผลิตภัณฑ์เครื่องส ำอำงท่ีมีวัสดุนำโน
Cosmetic ingredients: Physicochemical characterization (considering “nano” aspect)
• Chemical identity
• Chemical composition
• Purity, impurities • Size • Morphology • Surface characteristics • Solubility • Surface area • Catalytic activity etc.
Nanomaterial means an insoluble or biopersistent and intentionally manufactured material with one or more external dimensions, or an internal structure, on the scale from 1 to 100 nm
[Regulation (EC) No 1223/2009]
Guidance on the Safety Assessment of Nanomaterials in Cosmetics (2012)
Main toxicological endpoints:
• Percutaneous absorption
• Toxicokinetics
• Acute toxicity
• Irritation and corrosiveness
• Skin sensitization
• Mutagenicity/ genotoxicity
• Repeated dose toxicity
• Carcinogenicity
• Reproductive toxicity
• Photo-induced toxicity
• Human data
etc.
© NANOTEC 2017
Cosmetics and Personal Care Nanoproducts
Analysis of silver in nanoproducts: 20 items
Wasukan et al., (2015) Journal of Nanoparticle Research, 17:425. © NANOTEC 2017
Cosmetics and Personal Care Nanoproducts
Spray 1
Ag
Spray 2
• By using SEM, silver nanomaterials can be detected in only few products • Total Silver concentration was determined by GFAAS after wet acid digestion
Wet acid digestion
Concentrated acid mixture High temperature treatment Dissolution and Filtration GFAAS detection
SEM-EDX
Ag
Characterization of silver
Wasukan et al., (2015) Journal of Nanoparticle Research, 17:425.
© NANOTEC 2017
7/27/2017
15
Penetration of silver from nanoproducts
Skin irritation test (OECD TG 439)
Franz diffusion cell
Wasukan et al., (2015) Journal of Nanoparticle Research, 17:425. Copyright © 2016 NANOTEC
ท างานกับวัสดนุาโนอย่างไรจงึจะปลอดภยั?
© NANOTEC 2017
Hierarchy of Controls
As companies adopt hazard control measures higher in the hierarchy, the business value is increased [AIHA 2008].
© NANOTEC 2017
Prevention through Design (PtD)
Engineering Controls
Factors influencing control selection [NIOSH 2009].
© NANOTEC 2017
7/27/2017
16
A large-scale ventilated reactor enclosure used to contain production furnaces to mitigate particle emissions in the workplace.
An inflatable seal used to contain nanopowder/dusts as they discharge from a process such as spray drying [NIOSH 2014].
© NANOTEC 2017
A “sticky mat,” demonstrating the collection of dirt and debris from shoes in a nanomaterial production facility.
© NANOTEC 2017
Worker
• Avoid free air flow particles
• Maintain process containment • Use personal protection equipment
Filtering facepiece respirators recommended for laboratory levels: N95 and P100, FFP2 and FFP3
Rengasamy et al. (2009), Ann.Occup.Hyg. 53: 117-128.
(NIOSH-approved) (EN certified CE-Marked)
Personal Protective Equipment (PPE)
© NANOTEC 2017
Nanomaterial worker wearing personal protective equipment in a work area with local engineering controls.
© NANOTEC 2017
7/27/2017
17
Cleaning
• Vacuum cleaning (to avoid dust explosion) • Nanoparticles are trapped in liquid-filled drum
• Collect in specific drums • Treat as hazardous waste
Cleaning and Waste Disposal
© NANOTEC 2017
Waste Disposal
Part 3: Regulatory Context
© NANOTEC 2017
วสิยัทศัน ์
เพือ่ใหเ้กดิความปลอดภยัตอ่สขุภาพ ส ิง่แวดลอ้ม และความม ัน่คงของประเทศดว้ยกระบวนการวจิยัและพฒันา ผลติ จ าหนา่ย และใชน้าโนเทคโนโลยแีละผลติภณัฑน์าโนอยา่งมี
จรยิธรรมเหมาะสม ย ัง่ยนืและมสีว่นรว่ม
สรา้งและบรหิารจดัการองคค์วามรู ้
ประชาชนมคีวามรู ้ความเขา้ใจ และรูเ้ทา่ทันเพิม่ขึน้ถงึความปลอดภยัและ
ความเสีย่งดา้นนาโนเทคโนโลย ีและสามารถเลอืกใช ้จัดเกบ็ และก าจัด
ผลติภณัฑน์าโนไดอ้ยา่งปลอดภยั
ประเทศไทยมรีะบบการบรหิารจัดการดา้นความปลอดภยัและจรยิธรรมนาโน
เทคโนโลยใีนระดับชาตทิีม่ีประสทิธภิาพและประสทิธผิล
ครอบคลมุการด าเนนิการของทุกภาคสว่นทีเ่กีย่วขอ้งภายในเวลา 5 ปี
เป้าประสงค ์
3 ตวัชีว้ดัหลกั
3 ยุทธศาสตร ์ พฒันาและเสรมิสรา้งความเขม้แข็งของมาตรการ และกลไกการก ากบัดูแลและบงัคบัใช ้
การมสีว่นรว่มของประชาชน
5 มาตรการ Enforcement Engineering Economics Education Empowerment
ผลติภณัฑน์าโนเทคโนโลยทีี่วางจ าหน่ายในประเทศทัง้หมด
ตอ้งมกีารระบวุา่มวีสัดนุาโน และมขีอ้มลูดา้นความ
ปลอดภยัตามหลักฐานทางวทิยาศาสตรท์ีม่อียู ่
นาโนปลอดภยั พฒันาไทย กา้วไกลอยา่งย ัง่ยนื
แผนยุทธศำสตร์ด้ำนควำมปลอดภัยและจริยธรรมนำโนเทคโนโลยี (พ.ศ. 2560-2564)
Product Labeling
Public awareness
Knowledge management
© NANOTEC 2017
2011 2012
Occupational Safety and Health Bureau, Department of Labour Protection and Welfare,
Thailand
Guidance on safe handling of nanotechnology
Department of Industrial Works, Ministry of Industry, Thailand
© NANOTEC 2017
7/27/2017
18
เล่ม 1 แนวทำงกำรระบุข้อก ำหนดวัสดุนำโนจำกกำรผลิต เล่ม 2 แนวทำงกำรวิเครำะห์ลักษณะเฉพำะส ำหรับวัสดุนำโนจำกกำรผลิต เล่ม 3 แนวทำงกำรจัดกระท ำและก ำจัดวัสดุนำโนอย่ำงปลอดภัย เล่ม 4 แนวทำงวิเครำะห์ลักษณะเฉพำะทำงฟิสิกส์ – เคมี ส ำหรับกำรประเมินพิษวิทยำของวัสดุนำโนจำกกำรผลิต เล่ม 5 แนวทำงกำรประเมินควำมเสี่ยงของวัสดุนำโน เล่ม 6 กำรวิเครำะห์ขนำดอนุภำคด้วยเทคนิคกำรกระเจิงแสงแบบพลวัต เล่ม 7 วิธีปฏิบัติเกี่ยวกับสุขภำพและควำมปลอดภัยส ำหรับผู้มีอำชีพที่เกี่ยวข้องกับนำโนเทคโนโลยี (5 สิงหำคม 2559)
การพัฒนามาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (มอก.)
มาตรฐานอุตสาหกรรมด้านนาโนเทคโนโลยี NANOTEC ร่วมกับ สมอ. ประกาศในราชกิจจานุเบกษาแล้ว 7 ฉบับ
© NANOTEC 2017
Guidance for Industry on Nano Health Products
แนวปฏิบัติส ำหรับผู้ประกอบกำรผลิตภัณฑ์สุขภำพนำโน
ประกอบด้วยสำระส ำคัญ 4 บท
บทท่ี 1 กำรน ำวัสดุนำโนและนำโนเทคโนโลยีมำประยุกต์กับ
ผลิตภัณฑ์สุขภำพ
บทท่ี 2 ควำมปลอดภัยของวัสดุนำโนและผลิตภัณฑ์สุขภำพนำโน
บทท่ี 3 กำรก ำกับดูแลผลิตภัณฑ์สุขภำพนำโนในต่ำงประเทศ
บทท่ี 4 แนวทำงกำรขออนุญำตผลิตภัณฑ์สุขภำพนำโนในประเทศไทย
เพื่อเป็นแนวทำงส ำหรับผู้ประกอบกำรที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์สุขภำพ
นำโนได้น ำไปใช้ประโยชน์ในกำรศึกษำข้อมูลและจัดเตรียมเอกสำรเพื่อ
ย่ืนขออนุญำตต่อส ำนักงำนคณะกรรมกำรอำหำรและยำได้อย่ำงถูกต้อง
ส ำนักงำนคณะกรรมกำรอำหำรและยำ กระทรวงสำธำรณสุข
© NANOTEC 2017
Motivation to have Nano Q
Increase public trust : Facilitate healthy development of nanotechnology
Protect consumer: Avoid waste money
Protect good companies: Eliminate unfair competitions between good
and bad products
Facilitate trade: Stimulate economic growth
Brand : …. Model : …..
Nano Labeling (NanoQ)
NanoQ is a certified mark for nanoproducts (Functional Textiles, Coating
Materials, Household Products) which are certified by Nanotechnology Association of Thailand.
© NANOTEC 2017
ศนูยว์เิคราะหท์ดสอบทางนาโนเทคโนโลยขีัน้สงู
National Advanced Nano-characterization Center (NANC)
© NANOTEC 2017
7/27/2017
19
สำมำรถให้ค ำปรึกษำช่วยเหลือผู้ประกอบกำรภำคอุตสำหกรรมในขั้นตอนของกำรวิจัยและพัฒนำในกำรคัดสรรวัตถุดิบที่เหมำะสม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภำพและควำมปลอดภัย อีกทั้งเป็นข้อมูลส ำหรับผู้บริโภคในกำรเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ดังกล่ำว นอกจำกน้ียังช่วยผลักดัน สนับสนุนและส่งเสริมกำรสร้ำงขีดควำมสำมำรถในกำรแข่งขันของผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรมน้ันๆ ในระดับนำนำชำติ
ศูนย์นำโนเทคโนโลยีแห่งชำติ
ศูนย์วิเคราะห์ทดสอบทางนาโนเทคโนโลยีขั้นสูง (National Advanced Nano-characterization Center: NANC) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สวทช. มีความพร้อมในการให้บริการงานวิจัยและทดสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ และสารท่ีเป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ โดยใช้วิธี ท่ีเป็นมาตรฐานระดับนานาชาติ รวมถึงวิธีแนะน าของ Organization for Economic Co-operation and Development (OECD)
ห้องปฏิบัติการของ NANC ได้รับการรับรองการบริหารงานคุณภาพตามมาตรฐาน ISO 9001:2015 ด าเนินงานวิจัยและก ากับดูแลโดยทีมวิจัยที่มีประสบการณ์เชี่ยวชาญเฉพาะทาง
© NANOTEC 2017
1. การระคายเคืองต่อผิวหนัง: Skin irritation (OECD TG 439) 2. การระคายเคืองต่อดวงตา: Eye irritation (OECD TG 492) 3. ความไวต่อการกระตุ้นอาการแพ้ทางผิวหนัง: Skin sensitization (h-CLAT) 4. ความเป็นพิษเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงยูวี: Photo-induced toxicity (OECD TG 432) 5. ฤทธิก์ารก่อมะเร็ง: Carcinogenicity (In vitro cell transformation assay) 6. การซึมผ่านผิวหนัง: Skin absorption in vitro (OECD TG 428) 7. การวิเคราะห์การเปล่ียนแปลงทางโครงสร้างภายในเซลล์ด้วยเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์
ถ่ายภาพ 3 มิติ (Confocal laser scanning microscope, CLSM) 8. ฤทธิก์่อการกลายพันธุ์: Mutagenicity or AMES test (OECD TG 471) 9. ประสิทธิภาพของสารต้านจุลชีพที่ใส่ในผลิตภัณฑ์เคร่ืองส าอาง: Antimicrobial
effectiveness testing (ISO 11930) 10. วิธีอื่นๆ ที่ใช้ทดสอบประสิทธิภาพในการยับยั้งเช้ือแบคทีเรียของสารที่เป็นส่วนประกอบของ
เคร่ืองส าอางตามวิธีมาตรฐาน • เชิงคุณภาพ ได้แก่ วิธี CLSI M02-A11 • เชิงปริมาณ ได้แก่ วิธี CLSI M07-A9 และ วิธี ASTM E2149
บริการวิจัยและทดสอบผลิตภัณฑ์และสารที่เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์
© NANOTEC 2017
Qualitative (เชิงคณุภาพ)
1 Antibacterial activity assessment of textile materials : Parallel streak method
AATCC 147
2 Testing for antibacterial activity and efficacy on textile products
JIS L 1902
3 Antimicrobial disk susceptibility tests CLSI M02-A11
Antibacterial tests
Quantitative (เชิงปริมาณ)
1 Antibacterial finishes on textile materials : Assessment of AATCC 100
2 Testing for antibacterial activity and efficacy on textile products JIS L 1902
3 Antibacterial products – Test for antibacterial activity and efficacy JIS Z 2801
4 Standard test method for determining the antimicrobial activity of immobilized antimicrobial agents under dynamic contact conditions
ASTM E 2149-01
5 Determination of minimal inhibitory concentrations of aerobic bacteria
CLSI M07-A9
6 Measurement of antibacterial activity on plastics and other non-porous surfaces (Accredited by ISO/IEC 17025:2005)
ISO 22196
บริการวิเคราะห์ทดสอบประสิทธิภาพในการยับย้ังเชื้อแบคทีเรีย
© NANOTEC 2017
บรกิารดา้นงานวจิยัและพฒันา ตดิตอ่ที:่ คณุพรเพ็ญ โอภาสกจิไพศาล โทร. 02-117-6621
บรกิารวเิคราะหท์ดสอบ ตดิตอ่ที:่ คณุลดาวัลย ์รุง่รัศมเีจรญิ โทร. 02-117-6567
© NANOTEC 2017
