Pour comprendre le potentiel des nanoparticules, une connaissance plus approfondie de leur synthèse et applications est nécessaire. La caractérisation est effectuée en utilisant une variété de techniques différentes, principalement tirées de la science des matériaux.
La caractérisation traditionnelle d'une particule
Approche traditionnelle de caractériser une particule (pas nécessairement des nanoparticules) comprend:
• Structure moléculaire ou la composition
• point de fusion
• point d'ébullition
• la pression de vapeur
• pH
• Solubilité
• proportion de l'eau et l'octanol
• proportion du sol et une partie de l'eau.
La caractérisation des nanoparticules
Parmeters nanoparticules de caractérisation comprennent:
• Surface et la porosité
• Solubilité
• distribution de taille de particule
• Agrégation
• Analyse de surface hydratée
• Le potentiel zêta
• Mouillabilité
• potentiel d'adsorption
• Forme et la taille de la surface interactive
Comprendre les paramètres de caractérisation des nanoparticules
Il existe plusieurs techniques utilisées pour comprendre ces paramètres de caractérisation de nanoparticules. ils comprennent:
• Microscopie électronique comprenant TEM et SEM
• la microscopie à force atomique (AFM)
• diffusion de lumière dynamique (DLS)
• spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS)
• diffraction des rayons X sur poudre (XRD)
• Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)
• désorption / ionisation laser temps de vol spectrométrie de masse assistée par matrice (MALDI-TOF)
• spectroscopie ultraviolet-visible
• interférométrie à double polarisation
• résonance magnétique nucléaire (RMN)
• analyse de suivi de nanoparticules (NTA) pour le suivi du mouvement brownien
Technologies de caractérisation des nanoparticules manufacturées
Le développement de technologies de mesure et de calibration sont en pratique pour la taille des particules, la distribution et la concentration des nanoparticules manufacturées de 1 nm à 100 nm en utilisant des méthodes pratiques.
Technologies analyser statistiquement la forme et la taille des nanoparticules manufacturées telles que des nanotubes de carbone, les fullerènes et les oxydes d'titinium dans des échantillons de tissus à partir d'images de microscope électronique.En outre, certaines méthodes sont utilisées pour capturer filtre fi ef fi cacité des nanoparticules manufacturées dans l'air et certaines technologies d'étalonnage ont été développés pour éliminer les erreurs dues à la forme et la matière de nanoparticules manufacturées.
Préparation et publication d'un manuel est important de normaliser toutes les technologies pour la caractérisation des nanoparticules.
Sécurité des nanoparticules
Les recherches actuelles indiquent que l'exposition par inhalation et par contact avec la peau peut entraîner des nanoparticules entrant dans le corps. Les nanoparticules sont de minuscules particules qui peuvent être inhalées ou ingérées et peut poser un problème possible à la fois médicalement et environnemental.
Pourquoi les nanoparticules considérés comme dangereux?
Les questions de sécurité avec des nanoparticules ne sont pas très bien connus mais leur potentiel de danger est évident en raison de la grande surface de rapport de volume, ce qui peut rendre les particules très réactive ou catalytique. En outre, ceux-ci sont capables de traverser les membranes cellulaires et dans les organismes peuvent interagir avec les systèmes biologiques.
Nanoparticules naturelles et des problèmes de sécurité possibles
Les nanoparticules dans la nature qui se produisent sous forme libre tendent rapidement à agglomérer et donc quitter leurs nano-formes et de cesser d'être un danger pour les organismes. Des études animales ont montré que certaines nanoparticules peuvent pénétrer dans les cellules et les tissus. Ceux-ci peuvent se déplacer à travers le corps, atteindre les organes vitaux comme le cerveau et causer des dommages biochimiques et même le cancer.
En outre, la nature elle-même présente de nombreuses nanoparticules à laquelle les organismes sur la terre peuvent avoir évolué immunité. Par exemple, les particules de sel provenant des aérosols de l'océan, les terpènes à partir de plantes, etc.
Risque pour les nanomatériaux utilisés
Nanoparticules dans les cosmétiques et les écrans solaires présentent des risques pour la santé qui sont en grande partie inconnus et qui ont besoin d'autres études pour explorer leurs effets nocifs sur le long terme.
Comment les nanoparticules pénètrent dans le corps?
des études humaines et animales montrent que les nanoparticules inhalées peuvent se déposer dans les voies respiratoires. Les études animales montrent également nanoparticules peuvent entrer dans la circulation sanguine et la translocation à d'autres organes.
Ces particules peuvent être des particules individuelles, des agglomérats de nanoparticules, et des particules de matériaux nanostructurés qui deviennent aéroporté ou entrent en contact avec la peau.
Les risques professionnels avec des nanoparticules
Certains lieux de travail augmentent le risque d'exposition aux nanoparticules. Ceux-ci inclus:
• Les travailleurs qui traitent avec des particules nanométriques dans les milieux liquides sans protection adéquate (par exemple, gants) vont augmenter le risque d'exposition de la peau. L'exposition peut se produire lors de la coulée ou les opérations de mélange, ou lorsque un haut degré d'agitation est impliqué.L'agitation peut également conduire à l'apport par inhalation des particules.
• Ceux qui manipulent nano structuré poudres courent le risque d'aérosol.
• Ceux qui nettoyer les systèmes de collecte de poussières utilisés pour capturer les particules nano sont à risque à la fois de l'exposition de la peau et l'inhalation
Prévention de l'exposition aux nanoparticules
Bien que les risques pour la santé reliés aux nanoparticules ne soient pas clairement définis, la pratique de travail et les procédures de contrôle technique pour prévenir l'exposition sont bien comprises. La plupart des mesures adoptées sont semblables à la pratique standard de laboratoire concernant l'utilisation des produits chimiques et des gaz dangereux.
En outre, d'autres précautions comprennent:
• Lab protection et d'hygiène - sarraus de laboratoire régulièrement lavé doivent être portées. manteaux de laboratoire ne peuvent pas être prises pour des résidences privées et blanchis.Manchettes sont tenus où les niveaux élevés d'exposition ou des éclaboussures de solutions contenant des particules de nano sont prévus.
• installations de lavage des mains doivent être fournies dans tous les laboratoires. Le lavage des mains doit être effectué après la manipulation des nanomatériaux.
• Standard des lunettes de sécurité Penn sont nécessaires lorsque l'on travaille dans un laboratoire.
• Gants (nitrile) doivent être portés lors de la manipulation des nanomatériaux.
• Vêtements devrait inclure des pantalons longs et chaussures à bout fermé
• Respirateurs et les ventilateurs sont nécessaires pour éviter l'inhalation
• Nanomatériaux secs doivent être manipulés uniquement dans la hotte, enceinte de sécurité biologique, boîte à gants ou une enceinte filtrée ventilé.
• Nanomatériaux secs doivent être transférés dans des récipients fermés
• solutions de nanoparticules doivent être manipulés sur couvertures de banc jetables
• les activités de production d'aérosols (tels que la sonication, vortex et centrifugation) ne peuvent pas être effectuées sur le banc ouvert. Ceux-ci peuvent être effectuées dans la hotte des fumées, enceinte de sécurité biologique, boîte à gants ou une enceinte filtrée ventilé.
• Les déversements de nano particules sèches doivent être nettoyés avec un aspirateur HEPA. Le balayage à sec doit pas être utilisé. Les déversements importants doivent être nettoyés par des DSE.
• Lab pressurisation doit être négatif dans le couloir. La ventilation doit être géré de façon adéquate.
• Toutes les solutions et matériaux solides doivent être éliminés comme des déchets dangereux suivant les lignes directrices établies par l'Université.