Nanodeeltjes (ND) worden meestal beschreven als “deeltjes met een grootte tussen 1 en 100 nanometer” (een tot 100 miljardste van een meter). Dergelijke deeltjes kunnen nieuwe, uitzonderlijke eigenschappen hebben die onbegrensde mogelijkheden bieden. Ze kunnen extra kracht toevoegen aan materialen en voorwerpen, zonnecellen efficiënter maken of geneesmiddelen rechtstreeks naar de plaats brengen waar het menselijk lichaam ze nodig heeft.
Nanotechnologie is een belangrijk wetenschappelijk en economisch vraagstuk van de moderne samenleving geworden. Vanwege hun veelbelovende eigenschappen worden ze steeds meer toegepast in bijna alle sectoren en is er een ware stormloop van investeringen aan de gang.
Nanodeeltjes hebben verschillende fysische, chemische en structurele eigenschappen dan andere ‘klassieke’ materialen. Omdat ze extreem klein zijn, hebben ze een zeer grote oppervlakte-tot-volumeverhouding. Een groot aantal van hun atomen bevindt zich op hun oppervlak, waardoor ze een hoge oppervlakteactiviteit hebben. Dit verklaart waarom nanomaterialen andere fysische en chemische eigenschappen kunnen hebben dan het bulkmateriaal met dezelfde chemische samenstelling.
Door hun fysische en chemische eigenschappen kunnen ze onder meer als katalysator (versneller/facilitator) in biochemische reacties fungeren en ook hun biologische activiteiten bepalen. Bovendien kunnen nanodeeltjes vanwege hun kleine omvang direct ingrijpen en het metabolisme van cellen gebruiken. Eenvoudiger gezegd, nanodeeltjes kunnen in cellen worden opgenomen en er zich in verplaatsen op basis van het mechanisme dat de cellen zelf gebruiken.
Omwille van hun specifieke biochemische en biokinetische (‘hoe ze zich door het lichaam bewegen’) eigenschappen worden nanodeeltjes gebruikt in biologische toepassingen zoals in voedsel, landbouw, geneesmiddelen en toxicologie. De verschuiving in hun biologische activiteit (in vergelijking met de overeenkomstige bulkmaterialen) kan een voordeel (antimicrobiële en antioxiderende activiteit, behandelingsondersteuning, penetratie van de celbarrière om medicatie toe te dienen, enz.), nadeel (toxiciteit, oxidatieve stress, celdisfunctie, enz.) of zelfs allebei zijn op hetzelfde moment.
De bestaande modellen en technieken die worden gebruikt om de risico’s van nanodeeltjes en nanomaterialen te beoordelen, zijn niet voldoende afgestemd om te kunnen bepalen hoe schadelijk ze zijn voor mens en milieu. Er zijn aanwijzingen dat sommige nanodeeltjes schadelijke eigenschappen hebben, maar de reden waarom ze schadelijk kunnen zijn, wordt nog steeds onderzocht. Dit geldt uiteraard niet voor alle nanodeeltjes en nanomaterialen.
De diversiteit aan nanodeeltjes neemt aanzienlijk toe, in gelijke mate met het aantal toepassingen ervan. Hun kenmerken en de risico’s die ermee gepaard gaan, zijn afhankelijk van hun chemische samenstelling, hun fysieke kenmerken (grootte, vorm, stabiliteit, enz.) en de matrices (waarin ze worden aangetroffen). Dientengevolge is het meten van deze eigenschappen van cruciaal belang voor een efficiënte beheersing van de risico’s inherent aan de invoering van deze nieuwe technologieën.
