NanoVAL - Methodevalidatie voor de karakterisering van nanomaterialen met behulp van single particle ICP-MS en Dynamic Light Scattering

Last updated on 16-6-2020 by Jill Alexandre
januari 1, 2016
juni 30, 2016

Financierder

Federal Science Policy Office (Belspo)

Diensten die aan dit project werken

Projectonderzoekers van Sciensano

Partners

Vassili Bozatzidis

In het kort

Het aantal en de hoeveelheid consumptiegoederen en toepassingen op de markt die nanotechnologie gebruiken, neemt snel toe. Op Europees niveau is meer transparantie en traceerbaarheid met betrekking tot het gebruik van nanomaterialen in consumptiegoederen nodig om de gezondheid van de mens te beschermen. In dit perspectief moeten nanomaterialen die in levensmiddelen en consumptiegoederen worden gebruikt in de lijst van ingrediënten met het woord „nano” worden vermeld volgens de recente Europese wetgeving.  Bovendien moet het gebruik van nanomaterialen in voedingsmiddelen, voedselverpakkingsmaterialen of cosmetische producten worden goedgekeurd ​​voordat zij op de markt worden gebracht, wat impliceert dat een veiligheidsbeoordeling moet worden uitgevoerd. In beide contexten hebben we betrouwbare methoden nodig om nanomaterialen te detecteren en te karakteriseren. Het doel van het project is om de detectie en kwantificering van twee nanomaterialen te valideren van op basis van twee verschillende technieken.

Projectsamenvatting

Om gevalideerde methoden te creëren voor de detectie en karakterisering van nanomaterialen in voedingsmiddelen en consumptieproducten heeft de dienst Sporenelementen en nanomaterialen van Sciensano al voor de start van het NANOVAL-project twee methoden gevalideerd voor respectievelijk:  i) de analyse van gouden en zilveren nanomaterialen met single particle ICP-MS en ii) kwantitatieve analyses met transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) voor bijna-sferische, bijna-monomodale referentiematerialen en representatieve testmaterialen Om de karakteriseringsstudies verder aan te vullen, werd een Dynamic Light Scattering toestel (DLS) aangeschaft, waarvoor methoden moeten worden gevalideerd. Bijgevolg was het doel van dit project om DLS en single particle ICP-MS te valideren voor de nanomaterialen titaniumdioxide (TiO2) en ceriumoxide (CeO2).

Single particle ICP-MS meet de massa van individuele anorganische deeltjes, waaruit een diameter berekend kan worden uitgaande van een bepaalde vorm van de deeltjes (bv. massa-equivalente sferische diameter). Dynamic Light Scattering meet de hydrodynamische diameter van deeltjes en drukt deze uit als de diameter van een sferisch deeltje dat hetzelfde Brownse bewegingsgedrag in suspensie heeft. Kwantitatieve TEM-analyse verschaft informatie over de grootte en vorm van de primaire deeltjes en hun aggregaten. Deze informatie maakt een betere interpretatie en verfijning van de deeltjesgrootteberekening mogelijk op basis van de hydrodynamische diameter (DLS) en massa (SP-ICP-MS).

Het project omvat het opstellen van dispersie- en verdunningsprotocollen om uit poederstalen dispersies te bereiden die geschikt zijn voor de verschillende technieken, optimalisatie van de metingen en validatie.

Uit de validatiestudies blijkt dat DLS een nauwkeurige techniek is om de hydrodynamische diameter van monodisperse stalen van (nano)deeltjes van TiO2 en CeO2 te bepalen. De hoge accuraatheid van de techniek is ook aangetoond voor colloïdale dispersies van silica-nanomaterialen. Single particle ICP-MS is een precieze techniek om de massa-equivalente sferische diameter van TiO2- en CeO2-(nano)deeltjes en hun grootteverdeling te bepalen. De nauwkeurigheid van de techniek kan nog niet worden aangetoond voor deze materialen omdat er geen gecertificeerd referentiemateriaal beschikbaar is. Beide technieken moeten verder worden gevalideerd om hun geschiktheid te testen voor het detecteren en kwantificeren van TiO2- en CeO2-(nano)deeltjes in complexe matrices zoals voedingsmiddelen of consumptieproducten in een wetgevend kader.

QR code

QR code for this page URL