Bionieuws

Mens & Maatschappij

‘We kunnen nu een milieuramp voorkomen’

Hoogleraar ecotoxicologie Martina Vijver wil samen met de industrie problemen door nanodeeltjes voorkomen. Foto: Pim Rusch

Alarmerend, zo kunnen de eerste bevindingen over opname van nanodeeltjes door waterorganismen gerust genoemd worden. Maar de nieuwe Leidse hoogleraar ecotoxicologie Martina Vijver is zelf optimistisch. ‘We kunnen nu al invloed uitoefenen op de industrie.’

Bijna alle stoffen kunnen momenteel op nanogrootte gemaakt worden. Nanomaterialen worden dan ook steeds vaker gebruikt in onder andere verf, tandpasta en medicijnen. Deze kleine deeltjes zijn niet zonder gevaar. Martina Vijver, in december benoemd als hoogleraar ecotoxicologie aan de Universiteit van Leiden, publiceerde eerder in 2017 drie onderzoeken in Aquatic Toxicology (19 juni en 4 juli online) en Nanotoxicology (30 oktober online) waarin ze laat zien hoe nanoplastics worden opgenomen door zebravisjes en watervlooien.

Klonteren
‘Nanodeeltjes kleiner dan 50 nanometer gaan bij zebravissen door de darmwand heen en hopen zich op allerlei plekken in het lichaam op, zelfs in de ogen. Deeltjes van 4 nanometer gaan door de huid heen’, aldus Vijver. Ook het feit dat nanodeeltjes niet homogeen oplossen in water, maar een suspensie vormen, maakt ze onvoorspelbaar en potentieel gevaarlijk. ‘Lichte deeltjes zullen gaan drijven, zware deeltjes verzamelen zich op de bodem. Maar met een andere waterchemie gedraagt dat deeltje zich weer anders, dan kan het bijvoorbeeld gaan klonteren. Dus het is heel moeilijk in te schatten wat de blootstelling voor een bepaald organisme betekent.’ Vijver ontdekte ook dat ongeboren watervlooien, die opgroeien in een broedzak bij de moeder, al voor de geboorte geheel omringd zijn door nanoplastics uit het water dat de moeder door de broedzak laat stromen. ‘Wat dat doet met de ontwikkeling van de neonaten, weten we nog niet’, zegt Vijver. ‘Maar als je geboren wordt met een schilletje om je heen waar je eerst nog doorheen moet breken, dan kan ik me voorstellen dat dit heel veel energie kost dan wel de ontwikkeling remt. En het kan eigenlijk niet anders dan dat het ook wel invloed zal hebben op hoe zo’n kleine watervlo zich ontwikkelt in de broedzak.’

‘We moeten hier wel mee
verder, want het gaat wel
een keer mis natuurlijk’

Er is nu iets bekend over opname van deeltjes, maar van de langetermijneffecten, als ook van het chemische deel van het nanodeeltje, is weinig bekend. ‘Een nanomateriaal is natuurlijk niet alleen een deeltje, maar ook een chemisch iets. Het kan alles zijn, een nanometaal, een nanopesticide of een nanomedicijn. Doordat het op nanoschaal is, heeft het een groter oppervlakte-volume-ratio en gedraagt het zich dus anders dan een groot deeltje, het is daarmee veel meer reactief. Maar wat het precies doet, weten we niet’, zegt Vijver. Ze wil uiteindelijk naar de chronische effecten van langdurige blootstelling gaan kijken. Een eerste stap is onderzoek naar doorgifte van nanodeeltjes in de voedselketen. Ze maakt daarbij gebruik van het door haar gecrowdfunde Living Lab in Leiden; 38 sloten waarvan 36 voor wetenschappelijk onderzoek, plus tientallen kleinere proefvijvers.

Opruimen
In het nieuwe onderzoek verlegt ze de focus van nanoplastics naar nanomaterialen die de industrie nu ontwikkelt. ‘Ik heb tot nu toe alleen gewerkt met plastics, vooral omdat je die fluorescerend kunt maken, waardoor je ze makkelijk met behulp van een microscoop kunt volgen. En in de praktijk zijn nanoplastics natuurlijk ook wel een groot probleem. Plastic verweert en wordt steeds kleiner, de blootstelling is daardoor enorm hoog. Maar de plastics gaan de wereld niet zomaar uit, je kunt die nanoplastics niet opruimen. Ook mensen als Boyan Slat gaan die niet opruimen, die gaan grote bergen aanpakken, wat heel belangrijk is, maar er blijft altijd blootstelling aan nanoplastics. Maar we kunnen wel wat doen aan blootstelling aan nanodeeltjes die nog op de markt moeten komen. Dat vind ik veel interessanter, omdat het hand in hand gaat met hoe we dingen nu maken. Ik heb naar aanleiding van de publicaties afspraken met enkele industrieën. Als die een product op de markt willen brengen met deeltjes van 4 nanometer, kan ik adviseren om boven de 50 nanometer te gaan zitten zodat het niet door de darmwand heen gaat. Dus voordat het op de markt is, kan ik al adviezen geven.’

In de proefsloten van Leven Lab Leiden gaan de ecotoxicologen onderzoek doen naar doorgifte van nanodeeltjes in de voedselketen. Foto: Moebius

Makkelijk is het niet om dit soort adviezen te geven, omdat elk nieuw deeltje zich weer anders gedraagt. ‘Een van de zaken die we bijvoorbeeld gaan onderzoeken is koper in verschillende vormen. Het koperzout gedraagt zich anders als het 50 nanometer is dan als het 100 nanometer is, maar het hangt er ook vanaf of het een stervormig, naaldvormig of een rondje is, enzovoort. Dus dat maakt dat verschillende koper-nanodeeltjes heel verschillende opname hebben. Zo geldt dat voor alle materialen. Het onderzoeksprogramma is over 3,5 jaar klaar, en door zo veel mogelijk nanomaterialen te testen op zo veel mogelijk organismen, op verschillende niveaus in de voedselketens, kunnen we hopelijk wel modellen maken om dat in te schatten’, zegt Vijver.

Milieuramp
Vijver voelt een urgentie om hier serieus naar te kijken. ‘We moeten hier wel mee verder, want het gaat wel een keer mis natuurlijk. Maar nanodeeltjes worden nu ontwikkeld en daar kunnen we nu invloed op uitoefenen nog voordat ze mogelijk in het milieu terecht komen. We kunnen nu eens een milieuramp voorkomen, in plaats van dat we erachteraan lopen, zoals bij bestrijdingsmiddelen en plastic. Nu is er een technologie waarbij we als ecologen echt kunnen bijdragen, en producten safe by design kunnen maken op basis van wetenschappelijk onderzoek.’

Dit artikel verscheen in Bionieuws 2 van 27 januari 2018.