SEMINÁRIO DE SEGURANÇA, SAÚDE

E MEIO AMBIENTE DE TRABALHO 30 ANOS FUNDACENTRO/PR

“Nanotecnologia: Conceitos e Impactos à Saúde dos

Trabalhadores”

10 de novembro 2009Arline Sydneia Abel Arcuri

FUNDACENTRO

Nanotecnologiaanunciada como uma nova

revolução tecnológica, mas tão profunda que irá atingir todos

os aspectos da sociedade humana.

3

Revolução industrial Revolução da informação

FORÇAS TÉCNOLÓGICAS REVOLUCIONÁRIAS

Têxt

il

Ferro

viár

ia

Auto

mot

iva

Com

puta

dor

Nano

tecn

olog

iaFinal do crescimento rápido

Introdução da tecnologia Ampla utilização Ref: Milunovich S. and Roy J.M.A.:

The Next Small Thing RC 30224705Merril Lynch, 4 September, 2001

© SIEMENS AG, CT, Manfred Weick Montag 1, Marz 2004Grundlagen und State of the Art der Nanotehnologie.ppt

Palestra Mario N. Baibich 24/-4/2009 CRDF FUNDACENTRO

O que é nanotecnologia?Há várias definições de nanotecnologia. Uma delas

considera a nanotecnologia como o desenvolvimento da pesquisa e a tecnologia em

nível atômico, molecular e macromolecular, em um escala de aproximadamente 1-100 nanômetros,

para a produção de conhecimentos fundamentais dos fenômenos e dos materiais em nanoescala,

com isto possibilitando a criação e o uso de estruturas, dispositivos e sistemas com novas

propriedades e funções devido a estes tamanhos NSET - http://www.nsf.gov/crssprgm/nano/reports/omb_nifty50.jsp

Nanotecnologia uma das tecnologias dentro do

contexto daConvergência Tecnológica

Significado estabelecido em 2001 em uma oficina de trabalho da “US National

Science Foundation” e o Departamento de Comércio Americano – sigla NBIC

http://www.ntnu.no/2020/pdf/final_report_en.pdf

CONVERGÊNCIA DE TECNOLOGIAS

InformáticaControle de bits

NanotecnologiaControl e manipula

átomos

CiênciaCognitiva

Consegue controlar a mente pela

manipulação de neurônios

BiotecnologíaControla e

manipula a vida engenheirando

genes

B A N GSigla sugerida pela ONG ETC Group

biotecnología

informática

nanotecnologia

ciênciacognitiva

A confluência destas ciências implica que

a vida e o vivo nunca voltarão a ser o mesmo.

A convergência da nanotecnologia com a biotecnologia e com tecnologias de

informação e cognitivas podem fornecer produtos de tecnologia tão

radicalmente diferente que a fabricação, utilização e reciclagem / eliminação de estes novos produtos,

bem como o desenvolvimento de políticas e regulamentos para proteger a saúde humana e o ambiente, podem provar ser uma tarefa assustadora.

Breggin et al. Na publicação: Securing the Promise of Nanotechnologies -Towards Transatlantic Regulatory Cooperation -Setembro 2009

http://www2.lse.ac.uk/internationalRelations/centresandunits/regulatingnanotechnologies/nanopdfs/REPORT.pdf

um metro = 1 bilhão de nanômetros

O que representa isto?

Comparando os tamanhos

4821 km

Comparando os tamanhosA distância entre Curitiba e Boa

Vista é de 4821 km

4.821.000 metros4.821.000.000 milímetros

A ponta de um lápis tem em média 4 a 5 milímetros

Assim, se comparamos a ponta de um lápis com a distância entre Curitiba e Boa vista,

podemos ter uma idéia do que significa um nanômetro com

relação a um metro

4 a 5 milímetros

Comparando os tamanhos

Comparando os tamanhos

http://www.ofitexto.com.br/conteudo/deg_230778.htm

Nanotecnologia = Várias tecnologias

Não há, na verdade, uma única tecnologia, mas várias. As tecnologias que manipulam materiais em tamanho nano são diferentes dependendo do

campo de aplicação: medicina, condutores, informática, etc.

O que todas tem em comum é que envolvem o estudo e a manipulação da matéria em uma escala muito pequena, geralmente da ordem de 1 a 100

nanômetros (1 metro = a 1 bilhão de nanômetros).

Aplicações da Nanotecnologia

A nanotecnologia tem aplicações nos mais variados ramos

econômicos, sociais, da saúde, comerciais, militares, de comunicação e outros.

 Aplicações

das nanotecnolo

gia

 Nanomedici

naProdução

e distribuiçã

o de energia

Aumento da

produtividade

agricultura

Produtos esportivo

s

Tecnologia da

informação

 Telecomunicaç

ão

 Construçã

o civil

 Defesa/guerra

 

Produtos químicos

diversos: colas, tintas,

catalisadores

Tratamento de água e

remediação do solo

Indústria têxtil

 

Cosméticos

Indústria alimentícia

Embalagens

Nanoarte Veterinária

Criação animal

 

Odontologia

aeroespacial

Metalurgia

SST

Produtos que já estão no mercado

http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/analysis_draft/

http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/analysis_draft/

Produtos com nanopartículas de prata

Nanomedicina

Dispositivos médicos Produtos medicinais

Diagnósticos ImplantesMedicamento Transporte de

medicamento

In vitro In vivo Biomateriais Implantes ativos

Sensores Biochips ImagemTerapia genética

Adaptação da palestra de David Rickerby “Safety and Ethical Aspects of Nanomedicine” V SENANOSOMA Natal 2008

Noticias cada vez mais frequentes

Pesquisa brasileira testa as primeiras drogas nanoscópicas que atravessam membranas celulares e chegam ao foco da

doença, sem produzir efeitos adversos importantes

A tecnologia de medicamentos para tratar doenças como a Aids, a catarata, a tuberculose, a esquistossomose, a

leishmaniose e o câncer, entre outras, por meio de nanopartículas carreadoras das substâncias ativas,

começa a sair da fase debancada, no laboratório, para ensaios clínicos

experimentais, com animais e humanos.

http://www.revistapesquisamedica.com.br/PORTAL/textos.asp?codigo=11619

Nanotecnologia

Novos Riscos Ocupacionais?

Importância do tamanho

Importância do tamanho

Devido ser tão pequenas, as nanopartículas têm uma grande relação superfície/volume que é

responsável por novas propriedades físicas e químicas.

A diminuição do tamanho faz com que aumente a área superficial das

partículas tornando-as muito mais reativas.

Relação superfície/volumeComparando a mesma

quantidade de sal grosso e refinado:

Qual ocupa mais espaço? Volume?

Qual é mais fácil de dissolver?Qual salga mais facilmente?

Aqui não é propriamente uma nova propriedade mas dá idéia da importância do tamanho da partícula na propriedade das

substâncias

1 metro cúbico

6 metros quadrados

8 pedaços com metade da área original

12 metros quadrados

Pedaços com um quarto do tamanho original

Quatro vezes a área original 24 metros quadrados

Pedaços oito vezes menores do que o tamanho original

Oito vezes a área original48 metros quadrados

Número de partículas e área superficial de 10pg/cm3 de material particulado no

arDiâmetro da

partículaNúmero de

partículas por (N/cm3)

Área superficial das partículas

(µm3)5 153.000.000 12.000

20 2.400.000 3.016250 1.200 240

5000 0,15 12Fonte: Oberdörster, G. Biokinetics and Toxicological Issues and

effects of nanoparticles,. in:Environmental Safety, Springer,

Simeonova, P.P. et al. Nanotechnology 2006

Relação entre o tamanho da partícula e o área superficial

por unidade de volume

http://www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/ibp/irc/cbd/building-digest-130.html

Importância do tamanho

A área superficial é importante porque muitas reações químicas envolvendo

sólidos acontecem na superfície, onde as ligações químicas são incompletas.

Isto provoca um grande aumento da energia superficial e em consequência da reatividade das partículas, o que

por exemplo, provoca um aumento na atividade catalítica de alguns materiais.

Importância do tamanho

Outra razão para as substâncias mudarem de comportamento no

nível nano é o domínio de “efeitos quânticos”.

Na medida em que a matéria é reduzida à escala nanométrica as suas propriedades começam a ser dominadas por efeitos quânticos.

Importância do tamanhoEstas características das partículas na escala

nanométrica são responsáveis pela constatação de que nesta escala as propriedades dos materiais e elementos químicos se alteram drasticamente.

Apenas com a redução de tamanho e sem alteração de substância, verifica-se que os materiais

apresentam novas propriedades e características como resistência, maleabilidade, elasticidade, condutividade, poder de combustão, ponto de

fusão.

Importância do tamanho

O alumínio em escala nano entra em combustão espontaneamente.

O ouro muda de cor em vários níveis nano. Muda até seu ponto de fusão. Em escala macro ele

funde a 1064ºC, dividido em partículas de 5 nm (nanômetros) ele pode fundir a cerca de 830°C,

enquanto partículas de cerca de 2 nm pode ficar líquidas a 350°C .

Monografia de GUILHERME FREDERICO BERNARDO LENZ E SILVA , disponível em: http://www.fundacentro.gov.br/dominios/NANO/anexos/Monografias/guilherme%20lenz_nanotecnologia%20avaliao%20e%20anlise%20dos

%20possveis%20impactos.pdf

Ponto de fusão - 1064 C

Fonte: K.J. Klabunde, 2001

Ponto de Fusão do Ouro (Au)Po

nto

de fu

são

(o C)

Raio da Partícula (nm)

Importância do tamanho

Desta forma:

Conhecer as características das

substâncias em tamanho maior não fornece

informações compreensíveis sobre suas propriedades no

nível nano.

Importância do tamanhoUm material perfeitamente seguro para ser

manuseado em tamanho maior, pode facilmente penetrar na pele na forma de nanopartícula ou

se tornar um aerossol e entrar no organismo via respiratória.

A maior reatividade devido a grande área superficial e aos efeitos quânticos pode

provocar conseqüências não pretendidas (e até

desconhecidas) quando elas entram

em contato com o organismo humanoou mesmo outros

sistemas biológicos

Nanomateriais: quem são eles?

Todos os materiais convencionais, tais como metais, semicondutores, vidro, cerâmica ou polímeros, podem, em

princípio, ser obtidos em dimensão de nano escala.

O que mais preocupa sob os aspectos de SST e meio ambiente são as

nanopartículas, especialmente as insolúveis

Nanopartículas?

Não existe uma definição única para nanopartículas. Inclui todas as partículas

com dimensão menor do que 100 nanômetros.

Nanomateriais podem ter uma, duas ou três dimensões na escala nano.

Alguns classificam as nanopartículas como aquelas com as três dimensões nesta escala e outros

praticamente consideram nanomateriais e nanopartículas como sinônimos.

Nanopartículas?Além do tamanho há vários outros aspectos que são importantes para a

determinação das propriedades destas nanopartículas: Tamanho e distribuição de tamanho; Forma; Estado de aglomeração, Biopersistência, durabilidade e solubilidade (em água e em

gordura); Área superficial, Porosidade (pós porosos possuem área superficial muito maior

do que os não porosos); Química da superfície, incluindo sua: composição, energia

superficial, molhabilidade, carga, reatividade, espécies adsorvidas, contaminação. Possível modificação na cobertura da partícula também é citada por alguns autores;

Contaminantes ou traços de impurezas; Composição química, incluindo dispersão da composição; Propriedades físicas: tais como densidade, condutividade.

Alguns artigos incluem: dureza, deformabilidade; Estrutura cristalina.

Escala das partículas

Nanopartículas

Ultrafinas RespiráveisPM 10

1 nm 10 nm 100 nm 1 m 10 m

PM 2.5

file:///C:/Documents%20and%20Settings/arline/Configura%E7%F5es%20locais/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/OP2R4HIJ/363,52,Slide 52

Fontes de nanopartículasNaturais Incidentais ou

antropogênicasEngenheiradas ou manufaturadas

Encontradas na natureza provindas de: rochas vulcânicas, fumaça, poeiras de minerais, vírus, etc.

São as não criadas intencionalmente, mas como sub produto da atividade humana:exaustão de veículos a diesel, combustão de carvão, óleos; fumos metálicos; diferentes processos industriais

São as criadas propositadamente pelo homem:Nanotubos de carbono;Fulerenos;Pontos quânticos;Etc.

Nanopartículas?

Somos rodeados de nanopartículas incidentais e naturais:

• uma sala normal pode conter 20.000/cm3,

• uma floresta: 50.000/cm3 e • uma rua da cidade: 100.000/cm3 http://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/l-2/7-exposure-nanoparticles.htm

Comparação entre nanopartículas naturais e antropogênicas e as engenheiradasNanopartículas

naturais ou antropogênicas

(ultrafinas)

Nanopartículasengenheiradas

Partículas primárias:Tamanho < 100 nm < 100 nm

Distribuição de tamanho

Poli dispersa Mono dispersa

Agregação quando gerada Sim Não Agregação no ar Sim Sim Composição química Variável até bem

definidaBem definida

Significância toxicológica

Tamanho pequeno, grande área superficial por massa, composição química

Tamanho pequeno, grande área superficial por massa, composição química

Fonte: Oberdörster, G. Biokinetics and effects of nanoparticles, in: Nanotechnology, Toxicological Issues and Environmental Safety; Simeonova, P. P. et al., Springer,

2006

Novos conceitos de partículas/nanocompostos?

FulerenosEsferas de carbono puro de sessenta átomos de carbono (C60), com aproximadamente um nanômetro de diâmetro, arranjadas como 20 hexágonos e 12 pentágonos, semelhante a uma bola de futebol

Novos conceitos de partículas/nanocompostos?

Nanotubos são uma dos principais

nanopartículas em desenvolvimento e uso

Os nanotubos de carbono são estruturas cilíndricas formadas por

átomos de carbono, cujo diâmetro é de um a três nanômetros (nm) e cujo

comprimento de 1.000 nm. bastante comum feita pelos cientistas, os

nanotubos são cem mil vezes mais finos que um fio de cabelo. Eles foram descobertos, no início da década de

1990, pelo pesquisador japonês Sumio Iijima.

Novos conceitos de partículas /nanocompostos?

NanotubosPropriedades importantes• Mecânicas

– Um dos materiais mais duros conhecidos (semelhante ao diamante)– Apresenta resistência mecânica altíssima– Capaz de suportar pesos– Alta flexibilidade

• Elétricas– Suportam bem a corrente elétrica– Podem atuar com característica metálica, semicondutora e até supercondutora

• Térmicas– Apresenta altíssima condutividade térmica na direção do eixo do tubo

Marco Aurélio C. Pacheco – uma introdução a nanotecnologia. Disponível em http://www.ica.ele.puc-rio.br/cursos/download/nanotecnologia-site.pdf

http://www.anp.com.tw/English/main02-a1.htm

diamante grafitefulereno

Nanotubo de carbono

Novos adesivos que imitam pés de lagartixa

Pesquisadores desenvolveram um adesivo direcional, inspirado na lagartixa, usando microfibras feitas de um polímero resistente, o polipropileno. As fibras do polímero tem 600 nanômetros de diâmetro, exatamente 1/100 do diâmetro de um fio de cabelo.

http://www.nsf.gov/news/news_images.jsp?cntn_id=111051&org=NSF

Nanotubos de carbonouso na indústria da construção

NaturalNano, uma companhia instalada em Rochester, N.Y., está desenvolvendo tinta de alta tecnologia que pode efetivamente bloquear sinais indesejados de telefone celular. Baseado em nanotecnologia, a tinta usa partículas de cobre inseridas em “nanotubos”, os quais são então misturados com tinta para defletir sinais de rádio. A companhia invoca que a tinta pode filtrar sinais indesejados, enquanto permite certas transmissões, tais como notificações de urgência de cirurgia para um operador cerebral, a procederem normalmente.

http://www.nanooze.org/portuguese/blogsp.htmlhttp://www.mobilemag.com/content/100/102/C6752/

Novos conceitos de partículas /nanocompostos?

Dendrímeros:

• São moléculas poliméricas esféricas, formadas por processo de auto-organização hierárquica. Eles são usados em aplicações convencionáis de recobrimento e pintura. Futuramente podem ser usados em drug-delivery e até mesmo no auxílio de purificação de água através do aprisionamento de íons metálicos.

http://www.ica.ele.puc-rio.br/nanotech/nano_curiosidades.asphttp://www.foresight.org/Conferences/MNT7/Papers/Cagin3/

Novos conceitos de partículas /nanocompostos?

Pontos Quânticos

São nanopartículas, também chamadas de nanocristais, cujos estudos principais forma focados

e semicondutores que foram criados no início dos anos 80. São muito utilizados em aplicações de opto-eletrônica, tais como, lasers,

LED(light-emitting diode) e células solares. Essas partículas possibilitam um confinamento de

cargas elétricas, funcionando como uma átomo artificial

Novos conceitos de partículas /nanocompostos?

Nanoemulsões

Gotículas de material oleoso com poucos centenas de nanômetros de

diâmetro, misturados em água através de um processo de extrusão mecânica intenso.Este processo produz uma

população uniforme de gotículas que são estáveis por anos mesmo a temperaturas elevadas. Tem amplo espectro de atividade antibacterial contra bactérias, vírus envolvidos,

fungos, protozoários e esporos devido seu habilidade de destruir

estes organismos.

http://nano.med.umich.edu/projects.html

Novos conceitos de partículas /nanocompostos?

Nanocamadas Nanocamadas são um dos tópicos mais importantes na área de nanotecnologia. Por meio da engenharia de escala nano de superfícies e camadas pode-se atingir uma ampla faixa de funcionalidade e novos efeitos físicos (por exemplo, elétrico-magnético ou óptica). Exemplos: superfície auto limpante, proteção a corrosão maquinários e equipamentos, curativos de ferida

Monocamada resistente a água

Efeito lotusA observação da flor de lótus levou os cientistas a idéia de superfícies auto

limpantes, que não molham

Flor de lótusCréditos: Steven Pinker's Photos

Gota de água na folha de lótushttp://www.nanotech-now.com/columns/?article=271

Há uma séria falta de conhecimento sobre os aspectos de segurança desta tecnologia.

É bem conhecido, por exemplo, que os efeitos toxicológicos das partículas ultrafinas são muito mais severos

conforme diminui o seu tamanho mas pouco é conhecido sobre o mecanismo pela qual as partículas extremamente pequenas migram para dentro do corpo e se acumula

em tecidos e órgãos.

Impactos á Saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio Ambiente

Impactos á Saúde, especialmente dos Trabalhadores e Meio

AmbienteEstudos epidemiológicos mostram uma correlação

significativa entre a mortalidade devido a

doenças cardiorrespiratórias e a

concentração de partículas de dimensões nanométricas presentes

em situações de poluição do ar.

http://www.voyle.net/Nano-Tsunami%20Archive%202005/10-2005%20Archive%20News.htm

Nanotoxicologia?

Nanotoxicologia é o estudo da toxicidade dos nanomateriais. Devido ao pequeno tamanho e

grande área superficial dos nanomateriais eles tem

propriedades únicas comparadas com os mesmos materiais em

escala maior.

Nanotoxicologia?Nanotoxicologia, então é uma sub-

especialidade da toxicologia.

Trata-se da toxicologia das nanopartículas (partículas <100 nm)

que aparentam ter alguns efeitos tóxicos não usuais e diferentes das partículas da mesma substância,

mas de tamanho maior.

NanotoxicologiaHá vários mecanismos propostos para explicar a formação destas

espécies reativas.No final todas resultam em danos no

DNA, proteínas, lipídeos e outras biomoléculas, inflamação e mesmo

a morte celular.

• Kelly, R. J. “Occupational Medicine Implications of Engineered Nanoescale particulate Matter” http://repositories.cdlib.org/cgi/viewcontent.cgi?article=6203&context=lbnl

Nanotoxicologia

Adaptação: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=1382.php Gunter Oberdörsten

pele

Ar, água, roupas Introdução de medicamentos

Ar Alimento, água

SNC

SNP

Trato GI

Linfa

Fígado

Linfa

Sangue(plaquetas/monócitos/

células endoteliais)

Medula óssea

Trato respiratório

Nasal traqueo alveolar bronquial

Outros sítios(por ex: músculos, placenta) Rins Baço Coração

Suor/esfoliação Urina Leite materno Fezes

Deposição Injeção Inalação Ingestão

Rotas confirmadas

Rotas potenciais

Exposição

Rotas de entrada

Translocação e distribuição

Rotas de excreção

Neurônios

NeurôniosNeurônios

Deposição no trato respiratório

Figure Deposição das partículas em função do diâmetro, em adultos sadios

http://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/figtableboxes/figure-1.htm

Livro: Nanopathology. The health impact of nanoparticles”, Gatti, A. & Montanari, S.,

2008Os autores analisam muitos exemplos de pessoas com sérias

enfermidades nos pulmões, fígado e rins, cujas análises desafiavam os métodos médicos usuais.

Estes indivíduos tinham algumas coisas em comum: viviam perto de incineradores, participaram de guerras, estavam de alguma

forma envolvidos em indústrias que utilizavam combustão em altas temperaturas na área de produção ou onde ocorria moagem

ou polimento de metais.

Segundo eles muitas destas patologias parecem relacionadas com as nanopartículas produzidas nestes processos.

http://www.nanomagazine.co.uk/books.php?PHPSESSID=e7544bbfbecee6df78499fbab180310e

Desafios

Para cada tipo de nanopartícula deve ser feito um estudo toxicológico específico

Assim, nas empresas, cada tipo de partícula ou situação de exposição

deve ser estudado.

Qual são as relações dose efeito e dose resposta destes materiais?

Pesquisas atuais indicam que a massa a a composição química podem ser menos importantes do que o tamanho e a forma da partícula,a área superficial e a superfície química (ou atividade) para alguns materiais nanoestruturados.

Dúvidas

Res

post

a do

org

anis

mo

Morte

ExposiçãoHomeostasesaud

ável Compensação

Não Compensação

doen

ça

Reversível

Cur

ável

incu

ráve

l

irreversível

Padrões de Qualidade

IBE

RELAÇÃO EXPOSIÇÃO X EFEITODepledge et al., 1993, modificadoPor Gil Ricardi, AFT/DRT/SP

Res

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ExposiçãoHomeostasesaud

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Padrões de Qualidade

IBE

RELAÇÃO EXPOSIÇÃO X EFEITODepledge et al., 1993, modificadoPor Gil Ricardi, AFT/DRT/SP

Não é satisfatório para nanotoxicologia

Dúvidas

Relações dose efeito e dose resposta destes materiais

usuais não devem ser aplicáveis para materiais

nanoestruturados.

Dúvidas

http://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/l-3/8-risk-assessment.htmhttp://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/index.htm#8

8. Are current risk assessment methodologies for nanoparticles adequate?

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

“Quanto financiamento e tempo será necessária para testar os nanomateriais que chegam no mercado? ... Um estudo recente indica que a avaliação dos riscos dos 190 nanomateriais que estão sendo atualmente produzidos exigiria um investimento de U$ 249 milhões (assumindo hipóteses otimistas sobre os perigos). O uso de estratégias de ensaio em série poderia reduzir este montante e os atuais baixos volumes de produção de alguns materiais pode reduzir a necessidade de testar todos. Mas o desafio de avaliação de risco provavelmente aumentará de complexidade e custo a medida em que novos materiais entrem no mercado e, sobretudo, quando os produtos de segunda e terceira geração de nanomateriais entrarem em produção comercial.”

Breggin et al. Na publicação: Securing the Promise of Nanotechnologies -Towards Transatlantic Regulatory Cooperation -Setembro 2009

http://www2.lse.ac.uk/internationalRelations/centresandunits/regulatingnanotechnologies/nanopdfs/REPORT.pdf

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

• Quais são os métodos apropriados para testes de toxicidade?

É usual encontrar dados contraditórios na literatura sobre toxicidade de

substâncias químicas e sobre possíveis doenças que elas podem causar. No

caso dos estudados de nanotoxicologia ainda há falta de métodos validados o que dificulta ainda mais os estudos.

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

• Quais os processos de fabricação envolvidos? (em geral envolvem novas e sofisticadas tecnologias)

• Que possíveis produtos tóxicos são usados na fabricação de produtos nano?

• Que rejeitos são produzidos?

• O que acontece quando partículas e/ou produtos nano chegam ao ar, solo, água ou biota?

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

• Como avaliar a possível exposição?

Como avaliar a exposição?• As técnicas de medição existentes são apropriadas?• É conhecido o processo de Aglomeração / desaglomeração

do material no ar?• Qual é a unidade métrica de dose mais adequada para

avaliar a exposição: massa, área superficial, número de partículas, e/ou outros?

Grossi, Gricia, Relatório de viagem: 3° Encontro do Grupo de Trabalho sobre Nanomateriais manufaturados

Não existe consenso profissional sobre instrumento e protocolos de monitoramento e pode demorar décadas

antes de emergirem Mais informações:

http://ec.europa.eu/health/opinions2/en/nanotechnologies/l-3/7-exposure-nanoparticles.htm#2p0

NIOSH já tem algumas recomendações mas que ainda precisam ser melhor validados

Meia vida de coagulaçãoà diferentes concentrações de nanopartículas em

vários tamanhosHealth effects of particles produced for nanotechnologies

HSE http://www.hse.gov.uk/horizons/nanotech/healtheffects.pdf

Diâmetro de

partícula

Meia vida1 g m-3 1 mg m-3 1 µ m-3 1 ng m-3

0,5 0,39 µs 0,39 ms 0,39 s 6,5 min1 2,2 µs 2,20 ms 2,2 s 36,67 min2 12 µs 12,00 ms 12 s 3,34 hrs5 0,12 ms 0,12 s 2 min 33,34 hrs

10 0,7 ms 0,7 s 11,67 min 8,1 dias20 3,8 ms 3,8 s 63,34 min 43,98 dias

Como avaliar a exposição?Algumas considerações: 1. A estratégia de amostragem deve assegurar que os métodos de coleta das

partículas, incluindo a localização representem com tanta precisão quanto possível a exposição real do trabalhador ou local da área. Os métodos devem ser escolhidos e desenvolvidos de acordo com o tamanho e a natureza da partícula sob estudo. ,

2. Devida a pequena quantidade de massa, a separação das nanopartículas das de tamanho maior a separação por impactação inercial somente pode ser conseguida uma drop pressão relativamente alta.

3. Considerando que concentrações de nanopartículas típicas em atmosferas ambientais são menores do que 1 µg.m-3, coleta em, filtros de amostra para análise gravimétrica e caracterização química é somente viável com técnicas de amostragem de altos volumes.

4. Há necessidade de discriminação entre as partículas existentes no ambiente e as partículas engenheiradas. Este é também um fator importante a ser considerado na estratégia de amostragem.

5. Existem alguns aparelhos que podem fornecer informações sobre a distribuição do tamanho de partícula e composição, mas ainda não há validação de metodologia.

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

Limites de exposição são baseados em massa de substância por volume de ar.

Não são apropriados para nanomateriais onde a toxicidade depende de vários outros fatores além da massa:

tamanho e forma da partícula, composição química, cristalinidade, propriedades superficiais (área, porosidade, carga, modificações na superfície,

desagregação superficial), estado de aglomeração, biopersistência, solubilidade e quantidade. (Oberdörster, G.

“Biokinetics and effects of nanoparticles”, in Simeonova, P. P. et al “Nanotecnology – toxicological Issues and Environmental safety”,Springer,2006,

276pgs.

Exemplo:a toxicidade dos pontos quânticos de CdSe depende da toxicidade intrínseca do íon metálico e também da promoção catalítica de estresse oxidativo da partícula.

Exemplo: estudo in vitro sobre penetração e toxicidade de pontos quânticos de CdTe em células nervosas e glial foram mais pronunciadas com CdTe de 2,2 nm, carregados positivamente, do que as nanopartículas com 5,2 nm, igualmente carregadas.

Dúvidas na avaliação dos possíveis impactos à segurança e saúde dos trabalhadores

• Os mecanismos de controle recomendados pela Higiene ocupacional são suficientes?

• Existe proteção respiratória eficiente para o trabalho com nanomateriais, quando ela for necessária?

Situações de risco• Manuseio/transferência com nanopartículas• Limpeza e manutenção de equipamentos e

inclusive de EPIs utilizados no processo• Descarte• Possível decomposição de material

aglomerado• Trabalho em meio líquido• Ruptura mecânica de materiais que podem

originar aerossóis

Atividades de risco

Levar em conta todo o ciclo de vida dos produtos:

– Laboratórios de pesquisa de novos produtos e de controle de qualidade

– Operações em escala piloto do laboratório a indústria

– Produção/Fabricação– Transporte– Incorporação em produtos– Comercialização– Usuários– Resíduos/Eliminação– Reciclagem

Manuseio de nanotubo

Nanotubo de carbono de parede simplesfile:///C:/Documents%20and%20Settings/arline/Configura%E7%F5es%20locais/Temporary%20Internet%20Files/Content.IE5/OP2R4HIJ/361,48,Slide 48

http://nanopedia.case.edu/NWPage.php?page=nanomaterial.safety

Criteria for assessment of the effectiveness of protective measures

http://www.dguv.de/bgia/en/fac/nanopartikel/beurteilungsmassstaebe/index.jsp

Proteção respiratóriaExiste recomendação de filtros tipo P3, mas pouco ainda se sabe a respeito de nanopartículas muito pequenas.Problemas principais: vedação e descarte

Primeiro caso ocupacional divulgado

Sete jovens chinesas sofreram danos permanentes aos pulmões e duas delas morreram depois de trabalhar durante meses, sem proteção, numa fábrica que tintas que usava nanopartículas, informam cientistas chineses. Eles afirma que o seu estudo é o primeiro a documentar malefícios causados por nanotecnologia na saúde humana. Testes com animais já haviam mostrado o risco das nanopartículas para os pulmões de ratos.A notícia é do portal do jornal O Estado de S. Paulo, 19-08-2009.

Gerenciamento de riscoaspectos gerais

1. Identificação dos fatores (hazards) e avaliação dos riscos;2. Decisão sobre as medidas de precaução a serem tomadas;3. Prevenir ou controlar adequadamente a exposição;4. Assegurar que as medidas de controle estão sendo usadas

e que as manutenções são feitas;5. Monitorar a exposição;6. Executar uma apropriada vigilância da saúde dos

trabalhadores;7. Preparar planos e procedimentos para casos de acidentes,

incidentes e emergências, e8. Assegurar que os trabalhadores estão informados,

capacitados e supervisionados para o trabalho com nanomateriais.

Nanotechnologies – Part 2: Guide to safe handling and disposal of manufactured nanomaterials, British Standads, PD 6699-2:2007

http://www.bsigroup.com/en/Standards-and-Publications/Industry-Sectors/Nanotechnologies/PD-6699-2/Download-PD6699-2-2007/

Recomendações mínimas A possível exposição ocupacional deve ser minimizada aos menores níveis

possíveis. Para isto, as seguintes medidas de controle devem ser tomadas :• Substituir o material por um menos tóxico;• Enclausurar o processo de produção• Retirar os trabalhadores da exposição, por exemplo através de métodos de

automação;• Isolar os trabalhadores do fator de risco;• Utilizar sistemas de exaustão local.Quando estas medidas de controle não forem viáveis (equipamentos ainda a

serem validados), utilizar:• Proteção respiratória;• Roupas de proteção• Luvas

Publicação interessante

http://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-125/http://www.cdc.gov:80/niosh/docs/2009-116/

Fogo e explosãoUm dos fatores que contribuem para a

facilidade de ignição e violência explosiva de uma nuvem de pó é o

tamanho da partícula ou área superficial específica. Por tanto, a

tendência geral é: Tamanho área específica facilidade de ignição e violência explosiva

Fogo e explosãoAlém disso:

• A habilidade dos nanomateriais se tornar eletrostaticamente carregado durante o transporte, manuseio e processamento é também um fator de um risco a ser considerado. Esta tendência de se carregar aumenta drasticamente com o aumento da área superficial do nanomaterial.

• Alguns nanomateriais podem iniciar reações catalíticas dependendo se suas composições e estruturas, o que não pode ser antecipado apenas com base em sua composição química

Outros aspectos a serem consideradosQuestão ética

Com o avanço das nanotecnologias aliadas às biotecnologias será cada vez mais fácil analisar

o perfil genético de uma pessoa. Assim, screening genético pode ser utilizado para

propósitos discriminatórios por empregadores ou companhias de seguro.

Há necessidade de estreitar o balanço entre a prevenção de doenças ocupacionais e a

necessidade de preservar a liberdade individual e evitar a discriminação no emprego e no seguro

sob bases genéticas

Corrida armamentista A nanotecnologia abre a possibilidade de produzir armas terrivelmente eficazes. Aumentaria a potência de todo o tipo de armas de fogo que poderiam ainda

incluir balas auto-dirigidas. Os materiais de aviação seriam mais leves e teriam um

melhor rendimento e seriam muito mais difíceis de serem detectados com um radar.

Qualquer arma poderia ser ativada por controlo remoto através de computadores integrados e a robótica melhoraria graças a sistemas mais compactos.

Outros aspectos a serem considerados

Além disso, não dá ainda para avaliar o impacto destas nanotecnologias

no emprego e inclusive nas relações sociais

Várias ocupações serão ser extintas e outras, que irão requer muito mais qualificação, serão criadas

Outros aspectos a serem considerados

Outros aspectos a serem considerados

Grande impacto em todo o mundo do trabalho.

Uma das situações é a “multiplicação de funções que os produtos da nanotecnologia passam a realizar”, por exemplo, “uma embalagem que avisa quando o produto está perdendo a sua validade, e que aumenta a vida útil do conteúdo, poupa muito trabalho de supervisão e manutenção, assim como os produtos associados a estas atividades”. Este tipo de produto leva a uma diminuição da “quantidade de força de trabalho necessária, tanto no interior do processo produtivo, como também na manipulação, armazenamento, transporte e comercialização de antigos produtos que desaparecem do mercado” (Faladori & Invernizzi, 2007).

Assim:O desenvolvimento destas tecnologias possui

questões éticas, legais e sociais importantes com respeito as direito à privacidade, ao princípio da

informação consentida e aos impactos nas relações de trabalho, emprego, questões sociais e

ambientais.

Há necessidade urgente em regulamentação na área levando em

conta o PRINCÍPIO DA PRECAUÇÃO

Outros aspectos a serem considerados

Outros aspectos a serem considerados

Falta de regulamentação

lacunas

Surgimento de nanoprodutos

Geração de dados em segurança, saúde e meio ambiente

Dados de segurança, saúde e meio ambiente analisados pelos órgãos regulamentadores

Volume

Tempo

Conclusão

Já Ainda há muito pouco estudo sobre os impactos dos materiais nanoestruturados

na saúde e no meio ambiente, e em conseqüência na SST

Há muito o que ser feito na elucidação dos possíveis efeitos e principalmente nos desenvolvimento de mecanismos que

evitem o aparecimento de possíveis danos

Conclusão

As discussões envolvendo estas novas tecnologias devem ser

ampliadas para toda a sociedade, devem ser feitas com ampla participação de todas as áreas do saber.

OBRIGADA

http://www.fundacentro.gov.br/index.asp?D=NANO

arline@fundacentro.gov.br