ナノ毒性：ナノ材料の安全性と職業硬質金属（WC-CO）ナノ粒子曝露に関する新たな懸念

エンジニアリングされたナノ材料（ENM）を含む商用および消費者製品の数が継続的に上昇するにつれて、これらのENMの使用と生産の増加は、重要な毒物学的関心を示しています。ENMは従来の材料よりも多くの利点を提供しますが、非常に小さなサイズと関連する特性も有毒なポテンシャルを大幅に高める可能性があります。ENMの曝露は、吸入、摂取、または皮膚ルートを通じて、さまざまな消費者および産業環境で発生する可能性があります。正確なENM特性評価、効果的な投与量メトリック、および適切な細胞ベースのモデルの選択の重要性は、ENM研究の重要な要因として普遍的に合意されていますが、現在、研究コミュニティのENM毒性を評価するために使用される「標準化された」アプローチはありません。特に興味深いのは、ハードメタル製造施設と鉱業および掘削産業で、ナノおよびマイクロサイズの粒子で構成されるタングステンカーバイドコバルト（WC-CO）「ダスト」への職業上の露出です。WC-CO粉塵の吸入は、「硬い金属肺疾患」と肺がんのリスクの増加を引き起こすことが知られています。しかし、WC-CO毒性の根底にあるメカニズム、炎症性疾患状態と癌への進行はあまり理解されていません。ここで、ENM毒性の議論の後に、WC-CO粒子曝露の影響に関する既知の文献のレビューが続きます。職業環境でのWC-CO暴露のリスクと、微小およびNANO-WC-CO粒子の両方のin vitroおよびin vivo研究の更新について説明します。

As the number of commercial and consumer products containing engineered nanomaterials (ENMs) continually rises, the increased use and production of these ENMs presents an important toxicological concern. Although ENMs offer a number of advantages over traditional materials, their extremely small size and associated characteristics may also greatly enhance their toxic potentials. ENM exposure can occur in various consumer and industrial settings through inhalation, ingestion, or dermal routes. Although the importance of accurate ENM characterization, effective dosage metrics, and selection of appropriate cell or animal-based models are universally agreed upon as important factors in ENM research, at present, there is no "standardized" approach used to assess ENM toxicity in the research community. Of particular interest is occupational exposure to tungsten carbide cobalt (WC-Co) "dusts," composed of nano- and micro-sized particles, in hard metal manufacturing facilities and mining and drilling industries. Inhalation of WC-Co dust is known to cause "hard metal lung disease" and an increased risk of lung cancer; however, the mechanisms underlying WC-Co toxicity, the inflammatory disease state and progression to cancer are poorly understood. Herein, a discussion of ENM toxicity is followed by a review of the known literature regarding the effects of WC-Co particle exposure. The risk of WC-Co exposure in occupational settings and the updates of in vitro and in vivo studies of both micro- and nano-WC-Co particles are discussed.