PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION AND RISK ASSESSMENT OF ENGINEERED NANOMATERIALS IN THE ENVIRONMENT

I nanomateriali ingegnerizzati (ENMs) sono sempre più utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni industriali e prodotti di consumo. Il possibile rilascio di ENMs durante l’intero ciclo di vita dei prodotti desta preoccupazioni legate alle incognite sulle loro trasformazioni in ambiente ed al modo in cui queste possono impattare l'esposizione ed i potenziali effetti tossici sull'uomo e gli ecosistemi.
Il corso si propone di fornire ai dottorandi un quadro generale degli strumenti conoscitivi utili per valutare le dinamiche ambientali degli ENMs, approfondendo le tecniche di caratterizzazione e gli approcci per studiarne le proprietà strutturali e funzionali sia intrinseche che estrinseche (in relazione ai comparti ambientali). Gli argomenti saranno inquadrati nell’attuale contesto regolatorio e applicativo finalizzato alla valutazione del rischio e al supporto di strategie di safe-by-design (SbD).

Al termine del corso i dottorandi avranno acquisito la conoscenza di definizioni e principi fondamentali delle applicazioni nanotecnologiche, dei metodi di caratterizzazioni chimico-fisica dei materiali nanostrutturati, delle trasformazioni che gli ENMs possono subire una volta dispersi in ambiente, del modo in cui queste possono condizionarne l'assorbimento e la tossicità, e degli approcci di valutazione del rischio che ne derivano.
Gli studenti avranno acquisito la capacità di individuare ambiti in cui le nanotecnologie possono costituire un rischio per la salute umana e l'ecosistema, e saranno in grado di identificare il tipo di approccio analitico e valutativo per la gestione del rischio associato, grazie alle conoscenze e alla comprensione degli argomenti trattati durante il corso.

I prerequisiti includono una conoscenza generale della chimica inorganica, analitica e dell'ambiente.

Il corso includerà i seguenti argomenti:
1. Proprietà fisico-chimiche dei nanomateriali.
2. Tecniche di conteggio per il dimensionamento e la determinazione di altre proprietà: TEM e SEM (EDX), AFM, spICP-MS, PTA.
3. Tecniche di ensemble per il dimensionamento (e altre proprietà): DLS / MALLS, CLS, FFF, SEC, HDC, centrifugazione analitica, dialisi e ultrafiltrazione, SAXS.
4. Altre proprietà / tecniche: BET, ELS, HPLC, XRD, SM organica / inorganica.
5. Preparazione del campione per matrici ambientali.
6. Alterazione fisica, trasformazione chimica e destino finale degli ENM nell'ambiente (ad es.aggregazione / agglomerazione, dissoluzione, degradazione fotochimica).
7. Strumenti per prevedere gli effetti ecotossicologici (ad es. In silico, grouping e approcci read-across).
8. Quadro normativo (ad es. Regolamento REACH Europeo) per la valutazione del rischio.
9. Procedura per la valutazione e la gestione dei rischi per la salute umana e per l'ambiente.

Appunti di lezione e pubblicazioni scientifiche fornite dai docenti.

La verifica delle conoscenze apprese sarà effettuata al termine del corso mediante discussione orale dei temi trattati.

Lezioni frontali e seminari.

orale