Для биологической оценки наноматериалов необходимы сведения об их физико-химических свойствах. Определение физико-химических свойств необходимо для идентификации конкретного наноматериала и установления его эквивалентности. Определение физико-химических свойств наноматериала/нанообъекта, входящего в МИ и/или образующегося в результате деградации, износа или процессов механической обработки МИ, является одним из основных этапов его биологической оценки. Определение физико-химических свойств требуется при скрининге новых наноматериалов, предполагаемых к применению для изготовления МИ. Определение характеристик наноматериала необходимо для установления или подтверждения его специфических свойств, проявляющихся в определенной среде и условиях.
При исследовании физико-химических свойств наноматериала должны быть получены ответы на три фундаментальных вопроса:
- химический состав (Из чего он сделан?);
- описание физических свойств (Как он выглядит?);
- внешние свойства (Как он взаимодействует с окружающей средой?).
Физико-химические свойства, подпадающие под ответы на данные вопросы, включают широкий диапазон характеристик нанообъектов. В соответствии с руководством по биологической оценке обычных материалов, используемых в МИ, определение физико-химических характеристик наноматериалов следует осуществлять с учетом свойств, относящихся к применению МИ по назначению (клиническое применение и длительность использования). Общие требования к исследованиям химических, физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов, используемых в МИ, установлены в ISO 10993-18 и ISO/TS 10993-19. Руководство по определению и количественной оценке продуктов деструкции (деградации) МИ приведено в ISO 10993-9, ISO 10993-13, ISO 10993-14 и ISO 10993-15. Руководство по определению физико-химических свойств и характеристик должны быть установлены в документах на наноматериалы конкретных видов, например ISO/TR 13014 и ISO/TR 14187 и [57]-[59].
В ISO/TR 13014 приведены рекомендации по определению следующих основных свойств и характеристик промышленных наноматериалов при проведении токсикологического исследования:
- химический состав;
- чистота;
- размеры объекта и распределение по размерам;
- состояние агрегации и агломерации;
- форма;
- площадь поверхности;
- химический состав поверхности;
- поверхностный заряд;
- растворимость;
- дисперсность.
Определение указанных свойств и характеристик наноматериалов, используемых в МИ, следует рассматривать как основу для проведения их биологической оценки. Дополнительное исследование других свойств и характеристик наноматериалов может быть рекомендовано в зависимости от конструкции, назначения и характеристик износа МИ. Примеры других физико-химических свойств и характеристик наноматериалов, которые могут быть исследованы в каждом конкретном случае:
- кристалличность;
- пористость;
- редокс-потенциал;
- (фото)катализ;
- способность к радикалообразованию;
- коэффициент разделения октанол/вода (допускается не применять для твердых материалов).
Для получения данных о свойствах и характеристиках наноматериалов, описанных выше, требуется совместная работа специалистов различных областей, включая токсикологию, физику, химию и др., с целью разработки соответствующей программы исследований характеристик и свойств конкретного МИ, содержащего наноматериал.
Разработаны стандарты, содержащие рекомендации по исследованию характеристик и свойств конкретных наноматериалов, например одностенных и многостенных углеродных нанотрубок (ОУНТ, МУНТ), нанопорошка карбоната кальция, нанопорошка диоксида титана, наночастиц золота и серебра и наноглины.
________________
Подробная информация размещена по адресу: http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_tc_browse.htm?commid=381983.