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産業技術研究開発(低炭素社会を実現する超軽量・高強度革新的融合材料プロジェクト(NEDO交付金以外分)ナノ材料の安全・安心確保のための国際先導的安全性評価技術の開発)

ナノ材料の物理化学性状がどのような範囲の材料であれば有害性が同等と見なせるか(同等性)の判断基準の構築と、簡便な初期有害性試験方法の確立を目的として、以下の研究開発を行った。
1)同等性評価のための試料調製技術とキャラクタリゼーション
動物試験に供する二酸化チタン、酸化ニッケル、二酸化ケイ素ナノ粒子分散液について、調製方法の検討、試験実施機関への供給、キャラクタリゼーションを行った。また、結晶性シリカナノ粒子の調製方法の検討として、形成される非晶質相の割合を詳細に分析した。
2)エアロゾルの安定発生手法の構築
酸化ニッケルナノ粒子の懸濁液を用いて、液滴破砕現象の実験的・理論的検討を行い、凝集度が低いエアロゾル発生条件を見いだした。これに基づいて、二酸化チタンナノ材料のエアロゾルを発生させ、吸入暴露試験に供給した。
3)エアロゾルの液相捕集手法の構築
乾式エアロゾル発生装置とエアロゾル捕集装置を組み合わせた系を構築し、安定運転のための改良を行った。また、捕集効率の評価技術を構築し、JIS標準粉体や二酸化チタンナノ材料について粒子捕集効率を評価した。
4)ナノ材料の体内分布及び生体反応分布の定量化技術の開発
ナノ材料を暴露したラット肺に対してTLR4による炎症性肺胞マクロファージ識別方法を適用して、有害性評価のエンドポイントとしての有効性を検証した。また、光学顕微鏡と透過型電子顕微鏡観察の組み合わせによる観察手法の高度化を図った。
5)ナノ材料の体内動態と生体反応に関する数理モデルの構築
二酸化チタンナノ材料を投与したラットの臓器内分布・臓器間分布について、試行的な数理モデルを構築するとともに、肺クリアランスと物理化学的特性の比較を行った。また、酸化ニッケルナノ材料を用いた動物試験での臓器試料の分析を行った。
6)培養肺胞モデル評価系の開発と数理モデル化への利用方法に関する研究開発
ラットから抽出したII型肺胞上皮細胞をより実肺胞空間の環境に近づけるための培養条件の最適化、マクロファージの抽出を行った。また、ヒト培養株細胞系の評価系において、肺胞上皮基底側の血液相への粒子透過量の定量を行い、数理モデル化を検討した。
7)国際動向の把握
OECD工業ナノ材料作業部会やISOナノテクノロジー技術委員会での標準化等に関する議論に対して、適宜、意見表明を行った。また、OECDの活動として、ナノ材料のグループ化/同等性/類推に関する各国状況のアンケート調査を主導した。

研究担当者

  • 本田 一匡
  • 蒲生 昌志
  • 五十嵐 卓也
  • 篠原 直秀
  • 張 貴華
  • 佐々木 毅
  • 川口 建二
  • 古賀 健司
  • 古屋 武
  • 清水 禎樹
  • 陶 究
  • 伯田 幸也
  • 山本 和弘
  • 榎原 研正
  • 飯田 健次郎
  • 櫻井 博
  • 江馬 眞
  • 斎藤 英典
  • カザウィ 理香
  • 福井 浩子
  • 蒲生 吉弘
  • 篠塚 るり
  • 鈴木 貴子
  • 宮本 宏幸
  • 内田 邦夫
  • 吉田 智子
  • 後藤 理恵
  • 林田 津安子
  • 柴野 容一