NIST how-to websted dokumenterer procedurer for nano-EHS forskning og test

Efterhånden som konstruerede nanomaterialer i stigende grad finder vej til kommercielle produkter, forskere, der studerer de potentielle miljø- eller sundhedsvirkninger af disse materialer, står over for en voksende udfordring med at måle og karakterisere dem nøjagtigt. Disse udfordringer påvirker målinger af grundlæggende kemiske og fysiske egenskaber samt toksikologiske vurderinger.

For at hjælpe nano-EHS (miljø, sundhed og sikkerhed)-forskere navigerer i de ofte komplekse måleproblemer, National Institute of Standards and Technology (NIST) har lanceret en ny hjemmeside dedikeret til NIST-udviklede (eller co-udviklede) og validerede laboratorieprotokoller for nano-EHS undersøgelser.

I almindeligt laboratoriesprog, en "protokol" er en specifik trin-for-trin procedure, der bruges til at udføre en måling eller relateret aktivitet, inklusive alle nødvendige kemikalier og udstyr. Enhver fagfællebedømt tidsskriftsartikel, der rapporterer et eksperimentelt resultat, har en "metoder", hvor forfatterne dokumenterer deres måleprotokol, men disse beskrivelser er nødvendigvis korte og fortættede, og kan mangle validering af enhver art. Til sammenligning, på NISTs nye Protocols for Nano-EHS hjemmeside er protokollerne ekstraordinært detaljerede. For at lette citeringen, de udgives individuelt - hver med sin egen unikke digitale objektidentifikator (DOI).

Protokollerne beskriver ikke kun, hvad du skal gøre, men hvorfor og hvad kunne gå galt. Specificiteten er vigtig, ifølge programdirektør Debra Kaiser, på grund af den iboende vanskelighed ved at foretage pålidelige målinger af så små materialer. "Tit, hvis du gør noget tilsyneladende trivielt - brug en anden størrelse pipette, for eksempel - du får et andet resultat. Vores mål er at hjælpe folk med at få data, de kan reproducere, data, de kan stole på."

En typisk advarsel, for eksempel, bemærker, at hvis du bruger et instrument, der måler størrelsen af ​​nanopartikler i en opløsning ved, hvordan de spreder lys, det er også vigtigt at måle transmissionsspektret af partiklerne, hvis de er farvede, fordi hvis de tilfældigvis absorberer lys kraftigt med samme frekvens som dit instrument, resultatet kan være partisk.

"Disse målinger er vanskelige på grund af den lille størrelse, der er involveret, " forklarer Kaiser. "Der er udviklet meget få nye instrumenter til dette. Folk tilpasser eksisterende instrumenter og metoder til jobbet, men ofte bliver disse instrumenter betjent tæt på deres grænser, og metoderne blev udviklet til kemikalier eller bulkmaterialer og ikke til nanomaterialer."

"For eksempel, NIST tilbyder et referencemateriale til måling af størrelsen af ​​guldnanopartikler i opløsning, og vi rapporterer seks forskellige størrelser afhængigt af det instrument du bruger. Vi gør det på den måde, fordi forskellige instrumenter fornemmer forskellige aspekter af en nanopartikels dimensioner. Et elektronmikroskop fortæller dig noget andet end et dynamisk lysspredningsinstrument, og det skal forskeren forstå."

Nano-EHS-protokollerne, der tilbydes af NIST-webstedet, Kaiser siger, kunne danne grundlag for konsensusbaseret, formelle testmetoder som dem, der er offentliggjort af ASTM og ISO.

NISTs nano-EHS-protokolsted viser i øjeblikket 12 forskellige protokoller i tre kategorier:prøveforberedelse, fysisk-kemiske målinger og toksikologiske målinger. Flere protokoller vil blive tilføjet, efterhånden som de bliver valideret og dokumenteret. Forslag til yderligere protokoller er velkomne på [email protected].