Abstrak
Advanced Materials (AdMa) memainkan peran penting bagi berbagai strategi yang mengatasi tantangan global. Material tersebut dikembangkan dengan cepat, sehingga semakin menantang bagi regulasi untuk mengimbangi inovasi. Kerangka kerja yang ada, yang tidak dirancang untuk AdMa atau tidak memiliki penyaringan yang memadai untuk mengidentifikasi AdMa yang menjadi perhatian tinggi, (belum) secara efektif mendukung kesiapan regulasi. Sebaliknya, HARMLESS Early Warning System (EWS) merupakan alat yang dapat diterapkan secara praktis untuk menyaring banyak material dalam waktu yang wajar. Sistem ini disusun dalam dua tingkatan, masing-masing didukung oleh metodologi khusus dan difasilitasi oleh alat daring khusus. Tingkat 0 awal mengkategorikan material menggunakan alat Advanced Materials Earliest Assessment (AMEA). Tingkat 1 pertama-tama menyaring material dengan hanya menanyakan 15 pertanyaan dan ideal untuk material dengan data yang minim pada tahap inovasi awal. Pertanyaan-pertanyaan ini mencakup isu-isu yang terkait dengan paparan dan bahaya manusia/lingkungan, keberlanjutan, dan penerapan regulasi yang ada. Dalam versi yang lebih rinci, pengujian eksperimental berdasarkan New Approach Methodologies (NAM) disarankan. Sebagai hasilnya, pengguna diberikan 1) masalah terkait material, 2) prioritas AdMa dan 3) rekomendasi untuk tindakan tindak lanjut (regulasi). Data dari dua studi kasus industri disajikan untuk menunjukkan penerapan HARMLESS EWS.
1 Pendahuluan
Di Uni Eropa (UE), European Green Deal ditetapkan pada tahun 2019 dengan tujuan transformasi menuju ekonomi berkelanjutan, netral iklim, dan sirkular. [ 2 ] Salah satu komitmen utama European Green Deal adalah gerakan menuju lingkungan bebas racun. Sebagai bagian dari tujuan ini, Strategi Bahan Kimia untuk Keberlanjutan (CSS) diadopsi oleh Komisi Eropa (EC) pada tahun 2020 dengan tujuan (i) perlindungan yang lebih baik bagi warga negara dan lingkungan dan (ii) promosi inovasi untuk bahan kimia yang aman dan berkelanjutan. [ 3 ] Untuk tujuan ini, CSS menekankan bahwa bahan kimia dan material baru harus secara inheren aman dan berkelanjutan di seluruh siklus hidupnya.
Namun, keberhasilan European Green Deal akan sangat bergantung pada pengembangan teknologi hemat energi dan sumber daya (baru). Material Canggih (AdMa)* akan memainkan peran penting dalam konteks ini karena merupakan blok penyusun penting karena sifatnya yang serbaguna dan seringkali lebih unggul dibandingkan material konvensional (CoMa). Definisi regulasi untuk AdMa tidak ada dan juga tidak rasional karena beberapa alasan. [ 4 ] Organisasi untuk Kerja Sama dan Pembangunan Ekonomi (OECD) mengusulkan definisi kerja (lihat kotak abu-abu). AdMa sedang dikembangkan dan digunakan dengan kecepatan yang semakin meningkat dan permintaannya diperkirakan akan terus meningkat dalam beberapa tahun ke depan. [ 5 ] AdMa diterapkan di hampir setiap sektor yang mencakup berbagai bidang aplikasi, misalnya, energi terbarukan, [ 6 ] penyimpanan energi/baterai, [ 7 ] bangunan dan konstruksi, [ 8 ] komputer berkinerja tinggi, semikonduktor, [ 9 ] kedokteran, pertanian, serta dalam produk konsumen.
Karena AdMa terutama dicirikan oleh sifat materialnya yang canggih dan kinerja yang unggul (dibandingkan dengan CoMa), mereka terdiri dari kelas material heterogen yang besar yang terus berkembang pesat melalui inovasi. Meskipun AdMa memiliki potensi yang sangat menjanjikan, mereka juga dapat menimbulkan kekhawatiran karena beberapa di antaranya memang dapat menimbulkan risiko bagi kesehatan manusia dan/atau lingkungan. Masalah muncul, jika risiko ini tidak diramalkan atau dideteksi tepat waktu, yang merupakan tantangan karena ini pertama-tama memerlukan metodologi yang tepat yang kedua perlu diadaptasi secara terus-menerus karena ilmu pengetahuan berkembang pesat. Bidang yang sangat inovatif dicirikan oleh tingkat kompleksitas, ketidakpastian yang tinggi dan umumnya berkembang dengan kecepatan tinggi sehingga mengubah peraturan yang ada sangat menantang. Ini telah diamati untuk nanomaterial (NM), di mana undang-undang kimia UE REACH mulai berlaku pada tahun 2007 [ 10 ] sementara amandemen khusus nano menjadi efektif hanya lebih dari satu dekade kemudian, pada tahun 2020, sebagai hasil dari diskusi intensif yang melibatkan berbagai pemangku kepentingan dan kemajuan ilmiah yang berorientasi pada peraturan. [ 10 ] Namun, hal ini bahkan lebih berlaku untuk AdMa, yang merupakan kelas material yang jauh lebih heterogen yang berevolusi lebih cepat. Untuk mengatasi dan mencegah perbedaan ini dalam bidang AdMa yang berkembang pesat, diperlukan pengembangan konsep, kerangka kerja, metode, dan alat yang tepat untuk mendukung pengambilan keputusan yang tepat. Jika tidak, inovasi akan terhambat oleh kurangnya tata kelola yang tepat.
Untuk mendukung implementasi regulasi NM, beberapa kerangka tata kelola risiko telah dikembangkan. Kerangka tata kelola risiko NM komprehensif pertama diterbitkan oleh International Risk Governance Council pada tahun 2012 dan diperbarui pada tahun 2017. [ 11 ] Dalam kerangka ini, penilaian awal risiko dilakukan terlebih dahulu untuk “membingkai risiko”. Pada tahap ini, petunjuk awal untuk kemungkinan masalah – yang disebut “peringatan dini” – penting untuk mempersiapkan penanganan risiko pada tahap selanjutnya. Mempertimbangkan AdMa, bahan-bahan ini juga hanya dapat berkelanjutan jika aman dan fungsional (yaitu, dipahami sebagai kinerjanya untuk aplikasi yang dimaksud). Namun, data komprehensif dan pengembangan/adaptasi metode sering tertinggal. Oleh karena itu, elemen penting dari tata kelola risiko adalah Pendekatan Inovasi yang Aman(r) dan Berkelanjutan (SSIA). [ 12 ] Dalam SSIA dua konsep penting digabungkan: (1) konsep Aman-dan-Berkelanjutan-berdasarkan-Desain (SSbD) yang ditujukan kepada para inovator [ 12 , 13 ] dan (2) konsep kesiapan regulasi (RP) yang ditujukan kepada para regulator. [ 13 ] Keduanya menuntut bahwa selama proses inovasi aspek keselamatan dan keberlanjutan harus ditangani sedini mungkin. Namun, pada tahap awal pengembangan material, data bahaya biasanya tidak lengkap (jika ada) dan tentu saja tidak akan memungkinkan untuk penilaian risiko (yang komprehensif). Selain itu, AdMa (menurut definisi) berbeda dalam sifat materialnya dibandingkan dengan CoMa sehingga khususnya pada tahap awal inovasi ini, tidak jelas apakah data yang ada untuk CoMa dapat diterapkan secara setara untuk AdMa. Jadi, dari sudut pandang regulasi, pada tahap awal yang dicirikan oleh sedikit atau tidak ada data, hanya pra-penilaian (atau pembingkaian risiko) yang mungkin dilakukan. Untuk tujuan ini, “sinyal peringatan dini” spesifik diturunkan [ 14 ] yang memungkinkan untuk mengidentifikasi AdMa yang menimbulkan kekhawatiran sejak awal dalam proses inovasi.
Pusat Penelitian Gabungan EC (JRC) melakukan tinjauan terhadap kerangka kerja, alat, dan konsep safe-by-design (SbD) dan SSbD yang ada saat ini [ 15 ] dan mengembangkan kerangka kerja SSbD berdasarkan hal ini. [ 16 ] Kerangka kerja SSbD JRC adalah pendekatan hierarkis bertahap yang pertama-tama membahas keselamatan dan pada langkah kedua keberlanjutan lingkungan. Aspek keberlanjutan sosial dan ekonomi dapat dimasukkan tetapi masih dalam pengembangan. Namun, kerangka kerja SSbD JRC masih perlu dioperasionalkan dan disesuaikan dengan kebutuhan spesifik setiap sektor, termasuk kebutuhan material nano dan canggih. Untuk bidang yang sangat inovatif seperti itu, akan menguntungkan untuk menerapkan model tahap-gerbang inovasi secara langsung dalam kerangka kerja itu sendiri karena ini adalah model berharga yang menggambarkan proses inovasi secara skematis.
Untuk memenuhi kebutuhan penerapan AdMa yang aman dan berkelanjutan, Kelompok Kerja OECD untuk Nanomaterial Buatan (OECD WPMN) membentuk dua Kelompok Pengarah (SG) pada tahun 2021: (1) SG Material Canggih dan (2) SG Pendekatan Inovasi yang Lebih Aman. Salah satu tugas mereka adalah mengembangkan pendekatan strategis untuk mendukung RP dan SSbD AdMa dan penerapannya. SG AdMa juga terlibat dalam penyempurnaan Kesadaran dan Aksi Awal untuk AdMa (Early4AdMa), yang awalnya dikembangkan oleh Institut Nasional untuk Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan (RIVM), Institut Federal Jerman untuk Penilaian Risiko (BfR), Institut Federal untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja (BAuA) dan Umweltbundesamt (UBA). [ 14 , 17 ]
Early4AdMa adalah alat tata kelola risiko pra-regulasi yang bertujuan untuk mengidentifikasi kesenjangan pengetahuan dan kemungkinan masalah tentang aspek keselamatan dan keberlanjutan AdMa. Pada dasarnya, sistem ini terdiri dari dua tingkatan. Pada Tingkat 1, AdMa disaring untuk masalah awal dan AdMa yang berpotensi kritis harus diidentifikasi melalui penilaian ahli awal tentang keselamatan manusia dan lingkungan, keberlanjutan, dan penerapan kerangka peraturan. Tingkat 1 diakhiri dengan skor (hijau, oranye atau merah) untuk setiap AdMa yang akan memfasilitasi keputusan untuk melanjutkan penilaian terperinci di Tingkat 2 atau tidak. Tingkat kedua terdiri dari penilaian yang lebih terperinci yang mencakup empat topik utama (yaitu, keselamatan kesehatan manusia, keselamatan lingkungan, penerapan kerangka peraturan dan keberlanjutan). Akhirnya, tindakan tindak lanjut yang potensial direkomendasikan berdasarkan hasil Tingkat 2.
Sejak didirikan, Early4AdMa telah diuji menggunakan beberapa studi kasus. Dalam lokakarya AdMa gabungan HARMLESS/OECD SG yang diselenggarakan pada bulan November 2022, data yang diperoleh dalam salah satu studi kasus industri HARMLESS, yaitu untuk tikar aerogel serat yang digunakan untuk insulasi fasad, menjadi contoh untuk membandingkan berbagai skema penilaian AdMa. [ 18 ] Umpan balik tentang Early4AdMa adalah, di satu sisi, dinilai sangat bermanfaat, karena mempertimbangkan semua topik yang relevan. Di sisi lain, ternyata sangat memakan waktu, karena diperlukan sejumlah besar data terperinci untuk menjawab pertanyaan di Tingkat 2. Selain itu, dalam versi Early4AdMa saat ini, pengetahuan ahli diperlukan untuk beberapa pertanyaan yang mengakibatkan terbatasnya lingkaran pengguna. Namun, selain dari poin-poin yang disebutkan di atas, isu kritis yang paling relevan dalam konteks RP adalah fungsi filter Tier 1 yang tidak memadai. Akibatnya, untuk sebagian besar AdMa, penilaian tidak berhenti setelah Tier 1 sehingga sebagian besar AdMa perlu dinilai secara rinci dalam Tier 2, yang biasanya sulit dan bahkan seringkali tidak mungkin karena kurangnya data. Selain itu, metode juga sering kali kurang atau mungkin masih memerlukan adaptasi untuk memenuhi kebutuhan khusus dari kelas material tertentu. Pada saat yang sama, tampaknya logis bahwa dengan meningkatnya laju pengembangan AdMa, tidak mungkin untuk menilai setiap material secara rinci. Oleh karena itu, tampaknya tepat untuk meningkatkan fase penyaringan Early4AdMa karena perlu mengidentifikasi AdMa dengan perhatian tinggi. Dengan kata lain, “peringatan” dari sistem peringatan dini harus mengarah pada prioritas untuk material-material yang memerlukan tindakan tindak lanjut regulasi yang paling mendesak.
Di sini, Sistem Peringatan Dini (EWS) HARMLESS disajikan, yang telah dikembangkan sebagai bagian dari proyek UE HARMLESS. [ 19 ] Ini adalah kerangka kerja yang mudah dan dapat diterapkan secara praktis, yang diatur dalam dua tingkatan (Tingkat 0 dan Tingkat 1), masing-masing didukung dengan metode dan alat. Ini memungkinkan penyaringan awal untuk mengidentifikasi AdMa yang memiliki masalah substansial. EWS HARMLESS terutama dirancang untuk mendukung RP. Dengan demikian, kelompok sasarannya adalah penilai risiko, regulator, dan pembuat kebijakan. Dengan demikian, dalam HARMLESS, pendekatan SSbD dikembangkan yang mencakup perspektif inovator. [ 20 ] Harus ditekankan bahwa EWS HARMLESS dikembangkan secara paralel dan selaras dengan pendekatan SSbD untuk mendorong dialog antara para pemangku kepentingan sedini mungkin selama proses inovasi. HARMLESS EWS secara khusus memungkinkan penyaringan AdMa pada tahap awal inovasi (yaitu, sebelum memasuki pasar atau AdMa yang baru saja memasuki pasar) untuk mendukung fase pra-penilaian tata kelola risiko. Namun, pada prinsipnya, ini dapat diterapkan pada material apa pun, terlepas dari tahap inovasinya. Dengan menggabungkan semua informasi yang tersedia (yaitu, data tentang paparan, bahaya manusia dan lingkungan, keberlanjutan, dan kesesuaian kerangka peraturan yang ada), “sinyal peringatan”, seperti masalah terkait material, kesenjangan data kritis, dan tindakan tindak lanjut spesifik dapat diidentifikasi tepat waktu. HARMLESS EWS dirancang sebagai alat mandiri dua tingkat yang menyediakan 1) masalah untuk masing-masing material, 2) prioritas untuk material yang kritis, dan 3) rekomendasi untuk tindakan tindak lanjut. Pada saat yang sama, ini dapat dengan mudah diintegrasikan dalam OECD Early4AdMa yang ada.
Gambar 1 secara skematis menggambarkan bagaimana HARMLESS EWS tertanam dalam proses penyaringan AdMa. Alat tersebut dirancang untuk diterapkan dalam fase prapenilaian. Prapenyaringan, yang dapat melibatkan berbagai teknik/alat pemindaian pandangan ke depan/horison, dapat dilakukan sebelum HARMLESS EWS. Penilaian terperinci dapat diterapkan setelah HARMLESS EWS untuk menilai AdMa terpilih yang memiliki masalah tinggi yang telah diidentifikasi untuk mengkarakterisasi masalah tersebut dengan cara yang lebih terperinci.
2 Bagian Eksperimen
EWS HARMLESS yang disajikan dikembangkan sebagai bagian dari proyek UE HARMLESS [ 19 ] yang berjalan dari Januari 2021 hingga April 2025. Cakupan proyek ini adalah “Material rasio aspek tinggi dan multikomponen tingkat lanjut: menuju pengujian cerdas yang komprehensif dan strategi Aman-berdasarkan-Desain”. Pada dasarnya, EWS HARMLESS menggabungkan pengetahuan yang tersedia dengan cara yang baru dan lebih unggul dibandingkan dengan pendekatan yang ada sebagaimana dijelaskan secara rinci di bagian berikut. Sumber utama untuk pengembangan EWS HARMLESS serta kontribusi masing-masing tercantum dalam Tabel 1 .
| Sumber | Tujuan utama | Kontribusi terhadap EWS yang TIDAK BERBAHAYA |
|---|---|---|
| Kesadaran Dini dan Tindakan untuk Sistem AdMa (Early4AdMa) [ 14 , 17 ] |
|
|
| Lokakarya bersama OECD HARMLESS [ 18 ] |
|
|
| Penilaian Awal Material Canggih (AMEA) [ 21 ] |
|
|
| Pendekatan Desain Aman dan Berkelanjutan serta Sistem Pendukung Keputusan untuk Material Canggih [ 20 ] |
|
|
| Sistem Pendukung Keputusan untuk Material Canggih yang Aman dan Berkelanjutan
– Demonstrasi studi kasus [ 22 ] |
|
|
| IATA YANG RAMAH HATI [ 23 ] |
|
|
| Ulasan NAMS4NANO pada NAM untuk NM [ 24 ] |
|
|
2.1 Basis Data
2.2 Metodologi
Berikut ini dijelaskan pendekatan metodologis terhadap pengembangan EWS HARMLESS.
2.2.1 Lokakarya Bersama OECD yang TIDAK BERBAHAYA
HARMLESS menyelenggarakan lokakarya pakar bekerja sama dengan OECD WPMN SG AdMa yang melibatkan pengembang Skema Foresight untuk membahas bersama studi kasus HARMLESS pada tikar aerogel serat (diselenggarakan daring pada 15 November 2022). Lokakarya ini memiliki tiga tujuan utama: 1) untuk mengevaluasi tiga skema yang tersedia saat ini sebagai alat foresight untuk mengantisipasi masalah keselamatan dan keberlanjutan pada AdMa dengan data dari studi kasus HARMLESS pada aerogel, 2) untuk mencantumkan pro & kontra, dan 3) untuk memberikan saran untuk penggunaan skema foresight yang dioptimalkan. Selama lokakarya, empat skema foresight (a) InnoMat.Life, [ 25 ] b) Arvidsson et al., [ 26 ] c) Early4AdMa, [ 14 , 17 ] dan d) Kennedy et al.) [ 27 ] dipresentasikan.
Hasil lokakarya ini telah dipublikasikan oleh OECD. [ 18 ] Kesimpulan berikut diambil:
- Pendekatan InnoMat.Life dianggap sebagai alat yang berguna untuk tahap awal sementara Early4AdMa yang membutuhkan lebih banyak data ditemukan ditempatkan lebih jauh pada proses inovasi.
- Skema tingkat rendah (seperti Arvidsson et al. [ 26 ] dan InnoMat.Life) [ 25 ] dapat diintegrasikan ke Early4AdMa sebagai langkah awal.
- Para peserta menyoroti bahwa Early4AdMa dapat digunakan oleh regulator untuk mengidentifikasi kesenjangan pengetahuan dan kemungkinan masalah. Ketersediaan data yang diminta merupakan salah satu isu utama yang diharapkan akan mendorong penggunaan skema ini di masa mendatang.
- Early4AdMa dianggap sangat rumit, kurang panduan dan berisi beberapa pertanyaan yang tidak tepat.
- Early4AdMa membutuhkan pakar dari berbagai disiplin ilmu (ahli kimia, ahli toksikologi, ahli keberlanjutan). Lebih jauh, diakui bahwa analisis lapis kedua mungkin diperlukan untuk penerapan Early4AdMa yang berhasil, untuk memperhitungkan pembobotan hasil yang benar dan kemungkinan jawaban yang bias karena beberapa pakar diperlukan untuk mengisi skema tersebut.
Hasil lokakarya ini menjadi dasar pemilihan pertanyaan/sinyal peringatan EWS YANG TIDAK BERBAHAYA.
2.2.2 Penilaian Awal Material Canggih
Sejalan dengan hasil lokakarya HARMLESS OECD, konsorsium HARMLESS mengembangkan pendekatan “Advanced Materials Earliest Assessment (AMEA)”. [ 21 ] AMEA merupakan perluasan dari pendekatan InnoMat.Life [ 25 ] dengan mengintegrasikan masukan dari HARMLESS. Awalnya, AMEA dikembangkan untuk mengusulkan langkah-langkah penilaian dan panduan untuk aturan desain untuk tahap awal proses inovasi (misalnya, Ideasi, Kasus Bisnis, dan Fase Lab). Ini memberikan pendekatan terstruktur untuk mengeksploitasi pengetahuan yang tersedia di setiap fase, mulai dari produk yang dimaksud, aplikasi, dan wilayah global, dengan juga menggunakan manfaat dan tantangan keberlanjutan yang diketahui dari CoMa dalam aplikasi yang sama, yang sering kali menjadi motivasi untuk pengembangan AdMa.
Dalam AMEA, material dikategorikan dalam tiga dimensi, yang memiliki implikasi relevan untuk penilaian risiko selanjutnya.
Ketiga dimensi tersebut adalah:
- Apakah materi tersebut terdiri dari partikel?
- Apakah bahannya berkemampuan nano?
- Apakah proses pembuatannya atau materialnya sendiri dianggap “canggih”?
Alat daring yang mewakili konsep AMEA [ 28 ] menampilkan kubus yang dihasilkan dalam ruang 3D, dan memprioritaskan rekomendasi untuk pengujian dan penilaian.
2.2.3 Pendekatan Aman dan Berkelanjutan Berdasarkan Desain dan Sistem Pendukung Keputusan
SSIA yang diikuti dalam proyek HARMLESS terdiri dari tiga elemen utama, yaitu, (1) pendekatan SSbD, (2) alat untuk inovator (Warning flags, design Advice & Screening Priorities (WASP) dan Alternative SSbD inspector (ASDI)) dan (3) HARMLESS EWS yang disajikan di sini. Alat untuk inovator (WASP dan ASDI) dikembangkan untuk mendukung pengguna dengan pengambilan keputusan selama proses desain bahan inovatif [ 20 ] dan diuji menggunakan data dari empat studi kasus yang berbeda. [ 22 ] Pada dasarnya, alat-alat ini berfokus pada (a) Fase Ideasi & Kasus Bisnis dan (b) Fase Lab, keduanya terletak pada tahap awal dalam proses inovasi. Untuk setiap fase, alat individual diterapkan yang disesuaikan dengan kebutuhan untuk tahap inovasi masing-masing. AMEA, [ 21 , 28 ] WASP, [ 29 ] ASDI dan versi sederhana dari HARMLESS EWS saat ini termasuk dalam Sistem Pendukung Keputusan (DSS). [ 20 , 30 ] HARMLESS SSbD dan HARMLESS EWS dikembangkan secara paralel dan 15 pertanyaan sederhana yang dipertimbangkan HARMLESS EWS dalam fase penyaringan (Tingkat 1) diselaraskan semaksimal mungkin dengan WASP untuk mendapatkan sinyal peringatan secara koheren.
2.3 Alat
2.3.1 IATA yang RAMAH LINGKUNGAN dan Strategi Pengujian Berjenjang
Pendekatan Terpadu untuk Pengujian dan Penilaian (IATA) sedang dikembangkan untuk menggabungkan berbagai sumber informasi (data yang ada dan yang baru dihasilkan) dengan cara yang wajar untuk mengatasi penilaian risiko dengan jumlah pengujian baru yang minimum. [ 31 ] Pada dasarnya, dalam IATA, data serbaguna tentang bahan kimia atau sekelompok bahan kimia (yaitu, sifat fisikokimia, model in silico, pendekatan pengelompokan dan read-across, metode in vitro, pengujian in vivo dan data manusia) dievaluasi, ditimbang dan diintegrasikan untuk mendapatkan penilaian keseluruhan sambil meminimalkan kebutuhan untuk pengujian eksperimental baru, khususnya untuk studi in vivo. [ 32 ] IATA biasanya terstruktur sebagai pohon keputusan yang terdiri dari berbagai simpul keputusan yang masing-masing meminta informasi tertentu, yang dapat dijawab berdasarkan data yang ada atau melalui metode khusus yang sering kali didasarkan pada Metodologi Pendekatan Baru (NAM) dan alat (misalnya, komputasional).
Dalam proyek Horizon 2020 GRACIOUS yang didanai Uni Eropa, beberapa IATA nano-spesifik telah dikembangkan yang bertujuan untuk mendukung pengelompokan dan pembacaan-lintas NM. [ 23 , 33 – 37 ] Pada dasarnya, semua IATA GRACIOUS dirancang dalam struktur modular dengan mempertimbangkan sifat fisiko-kimia (“Apa itu?”), toksikokinetik (“Ke mana perginya?”) dan hasil buruk terkait (“Apa fungsinya?”). Untuk setiap simpul keputusan, strategi pengujian berjenjang disediakan.
Untuk mendukung versi Tier 1 yang diuraikan dalam HARMLESS EWS, GRACIOUS IATA yang berjenjang digunakan dan diadopsi sesuai kebutuhan. Secara rinci, HARMLESS EWS menyarankan untuk menggunakan data NAM terlebih dahulu untuk memungkinkan keputusan tentang pertanyaan spesifik yang terkait dengan bahaya manusia (Tabel 4B ). Untuk HARMLESS EWS, lima deskriptor dari GRACIOUS IATA diidentifikasi yang dapat ditetapkan untuk sinyal peringatan tertentu (lihat kolom Tabel 4 “Titik akhir untuk versi yang diuraikan” untuk penugasan). Kelima deskriptor tersebut adalah: (1) disolusi, (2) reaktivitas, (3) inflamasi, (4) genotoksisitas, dan (5) sitotoksisitas. Dalam Tabel S1 , Informasi Pendukung, strategi pengujian berjenjang untuk masing-masing dari kelima deskriptor ini dirangkum.
2.3.2 Alat Kontrol Banding
Untuk bahan kimia, ada beberapa alat kendali banding (CB) yang muncul sebagai pendekatan pragmatis untuk memastikan keselamatan kerja, meskipun banyak data yang hilang. Beberapa alat CB juga telah disesuaikan dengan kebutuhan NM. [ 38 – 42 ] Meskipun tidak mencakup manfaat dan nilai sosial bahan, alat tersebut dapat memberikan informasi yang berguna mengenai berbagai skenario paparan. Jadi, untuk versi lengkap dari HARMLESS EWS, beberapa alat CB disebutkan dalam bagian panduan (lihat Tabel 2 ).
| Alat kontrol pita | Integrasi dalam EWS HARMLESS |
|---|---|
| Manajer Barang Nano [ 42 ] | |
| Kucing Risiko Nano [ 40 ] | |
| Matriks Kehati-hatian [ 41 ] |
2.3.3 Uji NAM yang Diterapkan dalam Studi Kasus HARMLESS
EWS HARMLESS diuji menggunakan data (NAM) dari dua studi kasus HARMLESS (Katalis Model Perovskite dan Alas Aerogel Serat). Daftar pengujian NAM, yang telah dilakukan sebagai bagian dari proyek HARMLESS, disediakan dalam Tabel 3 .
| Pengujian NAM | Studi kasus |
|---|---|
| Reaktivitas | |
| Pengujian FRAS | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Pengujian EPR | Oksida-perovskit |
| Stres oksidatif – karbonilasi | Oksida-perovskit |
| DCFDA | Oksida-perovskit |
| 8-OHG (stres oksidatif asam nukleat) | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Sitotoksisitas | |
| Sitotoksisitas – Uji WST-1/LDH | Oksida-perovskit |
| CellTiter-glo (viabilitas sel) | Aerogel; Oksida-perovskit |
| DAPI (nomor sel) | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Kaspase 3/7 (apoptosis) | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Integritas membran (Blue Dextran) | Oksida-perovskit |
| Sitostasis (CBPI) | Oksida-perovskit |
| Genotoksisitas | |
| Genotoksisitas (uji mikronukleus) | Oksida-perovskit |
| Gamma-H2AX (kerusakan DNA) | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Pelarutan dinamis melalui sistem aliran kontinyu dalam kondisi simulasi paru-paru | Aerogel; Oksida-perovskit |
| Peradangan | |
| Penanda pro-inflamasi (ELISA – IL-6, IL-8, IL-1B) | Oksida-perovskit |
| Perhitungan | |
| Perhitungan in silico | Aerogel; Oksida-perovskit |
| ML Tanpa Pengawasan | Aerogel; Oksida-perovskit |
Perlu dicatat bahwa Tabel 3 memberikan ikhtisar tentang NAM yang telah diterapkan dalam studi kasus HARMLESS yang dipilih, yang dapat berfungsi sebagai titik awal yang wajar dalam HARMLESS EWS. Namun, ikhtisar yang jauh lebih komprehensif tentang NAM yang tersedia saat ini untuk NM dengan fokus khusus pada yang menunjukkan potensi untuk diterapkan untuk penilaian risiko baru-baru ini diberikan oleh proyek EFSA NAMs4NANO. [ 24 ] Meskipun tinjauan ini secara khusus berfokus pada penilaian risiko NM di sektor makanan dan pakan, tinjauan ini mempertimbangkan ketiga rute paparan manusia utama: oral, inhalasi, dan dermal. Yang penting, tinjauan ini juga memberikan definisi kerja untuk NAM. Terakhir, meskipun NAM diterapkan di sini dalam penilaian pra-regulasi, idealnya NAM tersebut harus divalidasi atau setidaknya terbukti valid secara ilmiah. Pertanyaan yang paling menantang adalah bagaimana menunjukkan bahwa NAM yang belum divalidasi valid secara ilmiah. Beberapa proyek telah menangani pertanyaan itu. [ 45 – 47 ] Saat ini, dua pendekatan utama yang secara konseptual sangat mirip dibahas dan diuji dalam studi kasus internal proyek, yaitu pengujian beta dalam Kemitraan untuk Penilaian Risiko dari Bahan Kimia (PARC) [ 48 ] dan kualifikasi seperti yang diusulkan oleh proyek EFSA NAMs4NANO. [ 49 ]
2.3.4 Tujuan Pembangunan Berkelanjutan
Di tingkat global, Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) telah ditetapkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa pada tahun 2015. [ 50 , 51 ] SDGs adalah tujuan politik yang bertujuan untuk pembangunan berkelanjutan di seluruh dunia pada tingkat ekonomi, sosial dan ekologi. Secara total, 17 SDGs yang terdiri dari 169 sub-tujuan telah dirumuskan dengan durasi hingga 2030. Bahan inovatif, yang dicirikan oleh sifat-sifat baru, dapat menunjukkan dampak positif atau negatif pada SDGs. Dalam konteks ini, khususnya delapan SDG mungkin terpengaruh, yaitu “Kesehatan & Kesejahteraan yang Baik” (SDG 3), “Air Bersih dan Sanitasi” (SDG 6), “Energi yang Terjangkau dan Bersih” (SDG 7), “Industri, Inovasi dan Infrastruktur” (SDG 9), “Kota dan Komunitas yang Berkelanjutan” (SDG 11), “Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab” (SDG 12), “Aksi Iklim” (SDG 13) dan “Kehidupan di Bawah Air” (SDG 14). Dalam EWS yang TIDAK BERBAHAYA, SDG yang disebutkan merupakan penyaringan keberlanjutan.
3 Hasil dan Pembahasan
3.1 EWS YANG TIDAK BERBAHAYA
HARMLESS EWS terutama dikembangkan untuk mendukung penilai risiko, regulator, dan pembuat kebijakan dalam pengambilan keputusan untuk AdMa, yang sangat heterogen dan berkembang pesat. Namun, karena tindakan tindak lanjut regulasi tidak terikat pada tahap tertentu dari material, diputuskan bahwa HARMLESS EWS akan berlaku pada setiap tahap inovasi. Ini berbeda dengan alat untuk inovator yang disertakan dalam DSS yang dikembangkan secara paralel, yang hanya membahas fase pra-pasar. Alat DSS dirancang khusus menurut model tahap-gerbang Cooper yang mempertimbangkan tiga tahap inovasi ((1) Fase Ideasi & Kasus Bisnis, (2) Fase Lab, dan (3) Fase Pilot). [ 20 ] Meskipun demikian, dalam versi saat ini, HARMLESS EWS diharapkan paling bermanfaat untuk material pada tahap awal proses inovasi (sebelum atau segera setelah masuk pasar) dan dengan demikian (belum) termasuk dalam kerangka regulasi yang ada.
HARMLESS EWS telah dikembangkan sebagai kerangka kerja, yang diorganisasikan dalam dua tingkatan. Pertama (Tingkat 0) bahan awalnya dikategorikan, terutama untuk menentukan cara terbaik untuk masuk/melanjutkan di Tingkat 1. Secara rinci, dalam Tingkat 0 informasi dasar untuk bahan dikumpulkan, sedangkan penyaringan yang sebenarnya (termasuk “peringatan”) terjadi di Tingkat 1 berturut-turut ( Gambar 2 ). Untuk aplikasi yang lebih mudah, Tingkat 1 selanjutnya dibagi dalam dua versi. Versi pertama (versi sederhana) mengajukan 15 pertanyaan untuk menilai sinyal peringatan mengenai bahaya, paparan, keberlanjutan dan penerapan peraturan. Versi kedua (versi yang diuraikan) dapat diterapkan dalam dua cara, pertama untuk menindaklanjuti “pertanyaan yang ditandai” seperti yang diperoleh dalam versi sederhana dengan pengujian berbasis NAM eksperimental. Namun, sama mungkin untuk langsung melompat ke versi yang diuraikan setelah Tingkat 0 jika bahan tersebut tidak kekurangan data (yaitu, untuk bahan yang sudah ada di pasaran selama beberapa waktu). Harap perhatikan bahwa sebutan sebagai “Tingkat 0” dan “Tingkat 1” sengaja dipilih untuk memungkinkan integrasi yang lebih mudah ke dalam OECD Early4AdMa yang ada. Integrasi ini tersirat secara grafis pada Gambar 1 (dengan Tingkat 2 sebagai penilaian terperinci dalam Early4AdMa) dan dibahas lebih lanjut di bawah ini.
Dalam Tier 0, informasi dasar dikumpulkan/dievaluasi dengan tujuan untuk mengkategorikan material pada awalnya. Tujuan keseluruhannya adalah untuk memutuskan apakah (a) material tersebut berada dalam cakupan HARMLESS EWS dan (b) cara terbaik untuk melanjutkan di Tier 1 (pilihan Rute A: “paparan pertama” atau Rute B: “bahaya pertama”). Tiga pertanyaan ((1)-(3)) diadopsi dari AMEA, [ 21 ] sedangkan pertanyaan keempat yang terkait dengan kategori material ditambahkan (Gambar 2 , Tier 0, pertanyaan (4)). Pada Gambar 2 , dampak individual dari setiap pertanyaan di Tier 0 ke Tier 1 berikutnya ditunjukkan oleh panah abu-abu.
Pada langkah (1), kebaruan material yang bersangkutan dikategorikan. Di sini, perbedaan berikut diusulkan: [ 21 ] suatu material dianggap (a) CoMa jika berada di pasaran selama lebih dari satu dekade dan jika dapat diperoleh dari beberapa (> 10) pemasok dengan kualitas yang sama dalam skala ton, (b) AdMa, yang telah berada di pasaran untuk waktu yang singkat (< 10 tahun) dan (c) AdMa, jika masih dalam pengembangan dan belum tersedia secara komersial atau baru saja memasuki pasar dan belum tersedia dari beberapa pemasok atau dalam skala ton. Karena HARMLESS EWS berfokus pada AdMa, aspek pertama dari Tier 0 ini mendefinisikan apakah material berada dalam cakupan HARMLESS EWS atau tidak.
Pada langkah berikutnya, dua pertanyaan diajukan: (2) Apakah material tersebut terdiri dari partikel? dan (3) Apakah material tersebut berkemampuan nano? Kedua aspek tersebut digambarkan secara skematis dalam sistem koordinat 2D yang menghasilkan empat kuadran. Bergantung pada jawaban atas pertanyaan (2), penilaian berikutnya dalam Tingkat 1 dimulai dengan pertanyaan terkait paparan (Rute A) atau dengan pertanyaan terkait bahaya (Rute B). Di satu sisi, jika AdMa terdiri dari partikel, harus diperhitungkan bahwa partikel-partikel ini dapat terhirup atau diserap melalui rute lain ke dalam tubuh. Akibatnya, sinyal bahaya dinilai terlebih dahulu dalam Tingkat 1 (Rute B). Di sisi lain, untuk AdMa yang tidak terdiri dari partikel, lebih relevan untuk menilai paparan terlebih dahulu guna menentukan apakah partikel, serat kritis, atau zat berbahaya lainnya dapat dilepaskan (Rute A). Perbedaan antara Rute A dan Rute B memungkinkan penilaian yang lebih efisien dengan mengambil prioritas berbasis risiko, sebagaimana didukung juga untuk SSbD yang disederhanakan oleh panduan terkini. [ 52 ] Untuk lebih tepatnya, jika Rute A diikuti dan paparan dapat dikecualikan, maka sebagian besar pertanyaan terkait bahaya dapat diabaikan (Gambar 2 , Tingkat 1, A) KATEGORI & RUTE, bingkai putus-putus). Pilihan ini sangat bermanfaat dalam kasus di mana tidak ada atau hanya ada data bahaya yang terbatas dan dengan demikian memberikan keuntungan yang jelas dibandingkan alat yang terlebih dahulu memerlukan data bahaya.
Jawaban untuk pertanyaan (3) Apakah materialnya berkemampuan nano? memiliki dampak langsung pada kategori D (Penerapan kerangka regulasi) di Tingkat 1. Pertanyaan ini mendefinisikan definisi regulasi mana yang dapat diterapkan, yaitu, (a) rekomendasi UE yang direvisi untuk NM untuk material yang terdiri dari partikel atau (b) istilah ISO “berkemampuan nano” yang juga mencakup material dengan porositas nano internal atau permukaan berstruktur nano. [ 21 ]
Pada langkah terakhir Tier 0, kategori untuk AdMa didefinisikan, misalnya, serat atau material multikomponen (MCM) di samping yang lain (tabel dengan kategori lebih lanjut yang memungkinkan dapat ditemukan di tempat lain). [ 21 , 53 ] Ini menawarkan beberapa keuntungan. Pertama, memungkinkan untuk mengidentifikasi material konvensional dari kategori material yang sama, yang kemudian dapat digunakan untuk penilaian perbandingan/kesamaan. Ini juga memungkinkan untuk memutuskan apakah AdMa yang dinilai berperilaku lebih unggul sehubungan dengan aspek SSbD, di mana juga fungsionalitas untuk aplikasi yang dimaksud perlu ditangani. Lebih jauh, ini menjadi minat khusus untuk menjawab pertanyaan dalam kategori C (Keberlanjutan/Manfaat) dari Tier 1 karena paling masuk akal untuk membandingkan material dalam konteks yang sama. Akhirnya, kategorisasi AdMa juga relevan untuk memilih NAM yang sesuai untuk pengujian eksperimental. Perlu diingat bahwa sebagian besar NAM telah dikembangkan/diadaptasi untuk NM saja dan meskipun mereka mungkin masih menjadi titik awal yang wajar untuk AdMa lain, mereka mungkin masih memerlukan pengoptimalan dan adaptasi lebih lanjut.
3.1.2 Tingkat 1: Penyaringan
Tujuan umum dari Tier 1 adalah untuk menyaring berbagai AdMa yang bertujuan untuk mengidentifikasi yang kritis. Dengan demikian, Tier 1 akhirnya menghasilkan prioritas, yang mencantumkan AdMa dalam urutan kepentingan menurun sehubungan dengan RP. Hal ini didasarkan pada masalah khusus yang bersifat material. Lebih jauh, rekomendasi untuk tindakan tindak lanjut (peraturan) yang memungkinkan juga diberikan sebagai hasilnya.
Pada dasarnya, penilaian di Tier 1 dibagi menjadi dua versi: (1) versi sederhana (penyaringan kualitatif untuk semua kategori AD) dan (2) versi yang dielaborasi (penyaringan berdasarkan data (NAM) (untuk kategori A dan B) atau lebih tepatnya berdasarkan data terkait keberlanjutan (untuk kategori C)) (Gambar 2 ). Versi sederhana bertujuan untuk mengidentifikasi masalah awal atau kesenjangan data, yang selanjutnya dinilai – dan didukung atau disangkal – dalam versi yang dielaborasi berikutnya. Gagasan di balik penilaian dua langkah adalah untuk meletakkan fokus pada deskriptor yang menimbulkan masalah apa pun. Terutama, jika hanya sedikit data yang tersedia untuk materi yang dinilai, tidaklah mungkin untuk menganalisis setiap pertanyaan tertentu secara mendalam. Oleh karena itu, masuk akal untuk melakukan evaluasi awal yang cepat terhadap materi tersebut terlebih dahulu (versi sederhana), yang mungkin memungkinkan pengecualian beberapa pertanyaan. Jika masalah awal muncul, mereka dievaluasi lebih lanjut selama versi yang dielaborasi berikutnya.
Versi Sederhana
Versi sederhana dari penilaian berfungsi sebagai penyaringan kualitatif awal untuk mendapatkan gambaran umum pertama tentang sifat-sifat material dan untuk mungkin mengidentifikasi masalah atau kesenjangan data. Untuk kategori D (Penerapan kerangka peraturan), hanya versi sederhana yang ada, karena tampaknya tidak masuk akal untuk menggarisbawahi pertanyaan yang sesuai dengan data tambahan. Sebaliknya, untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan C (Keberlanjutan/Manfaat), ada dua opsi, tergantung pada jumlah data yang sesuai (misalnya, data NAM dan informasi tentang manfaat atau kekurangan terkait keberlanjutan). Di satu sisi, jika data tersebut tidak tersedia, penilaian dimulai dengan versi sederhana. Di sisi lain, untuk material dengan data yang tersedia, versi sederhana untuk satu atau lebih pertanyaan dapat dilewati, dan versi yang diuraikan diakses, secara langsung. Dengan demikian, versi sederhana dari Tier 1 berfungsi sebagai jembatan, yang dibangun untuk kasus-kasus, di mana data yang memadai tidak tersedia.
Dimulai dengan versi sederhana, pengguna dipandu dengan cepat melalui maksimal 15 pertanyaan, yang tercantum dalam Tabel 4 untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan D (Penerapan kerangka peraturan) dan Tabel S2 , Informasi Pendukung untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat). Pengguna diminta untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini tanpa pencarian data yang mendalam. Sebagian besar pertanyaan dalam kategori A, B dan D dapat dijawab dengan “ya”, “tidak” atau “tidak diketahui (tidak diketahui)” (pengecualian: Q13). Untuk pertanyaan terkait keberlanjutan (kategori C), skala 3 poin diterapkan dengan tiga kemungkinan jawaban: “tidak, tidak ada dampak”, “ya, dampak positif” dan “ya, dampak negatif”. Dalam Gambar 2 (Penilaian Tingkat 1; B) ringkasan dari semua kemungkinan jawaban diberikan dengan panah masing-masing untuk setiap kategori. Setiap jawaban secara langsung berhubungan dengan “bendera kuning” (yang mewakili “sinyal peringatan”) atau “bendera hijau” (tidak ada masalah), yang diberikan pada setiap pertanyaan. Untuk kategori A, B, dan C, pertanyaan-pertanyaan yang diberikan “bendera kuning” akan dipertimbangkan lebih lanjut dalam versi yang diuraikan berikutnya. Tujuan dari versi yang diuraikan ini adalah untuk mendukung atau membantah masalah yang diidentifikasi pada awalnya melalui pertimbangan yang lebih rinci.
| Sebuah paparan | ||
|---|---|---|
| Kemungkinan jawaban: ya, tidak, tidak diketahui | ||
| Pertanyaan | Penjelasan | Titik akhir untuk versi yang diuraikan dan metode/alat/pendekatan yang direkomendasikan |
| 1. Apakah bahan itu sendiri atau produksi, pembuatan, penggunaan atau akhir masa pakainya menghasilkan debu atau aerosol yang dapat terhirup? | Mungkinkah bahan atau produk tersebut beterbangan di udara atau melepaskan debu atau aerosol (partikel atau tetesan cairan di udara atau gas lainnya, seperti yang dihasilkan oleh kaleng semprot bertekanan untuk cat atau deodoran) atau senyawa yang mudah menguap (misalnya, pelarut dari cat atau lem)? | RAMAH:
Ukuran partikel (apa adanya), Luas permukaan (apa adanya), Komposisi (apa adanya), Pelarutan (inhalasi IATA), [ 33 ] Reaktivitas (inhalasi IATA) [ 33 ] LAINNYA (paparan): Tingkat Debu, Fraksi yang Dapat Dihirup |
| 2. Apakah paparan terhadap konsumen atau masyarakat umum diharapkan? | Diharapkan bahan tersebut akan:
|
RAMAH:
Ukuran partikel (apa adanya), Luas permukaan (apa adanya), Komposisi (apa adanya), Pelarutan (inhalasi IATA), [ 33 ] Reaktivitas (inhalasi IATA), [ 33 ] Hidrofobisitas (dermal IATA) [ 34 ] LAINNYA (paparan): Tingkat Debu, Fraksi yang Dapat Dihirup, Jumlah (atau %) material yang diharapkan yang dapat terpapar pada konsumen PANDUAN : Alat/pendekatan yang memungkinkan : a) NanoRiskCat [ 40 ] untuk paparan konsumen (bagian dari LICARA nanoSCAN ) [ 43 , 44 ] b) Matriks Kehati-hatian [ 41 ] untuk paparan populasi umum (bagian dari LICARA nanoSCAN) [ 43 , 44 ] c) Strategi penilaian rilis tiga langkah untuk AdMa (Wohlleben et al . (diulas baru-baru ini)) [ 55 ] |
| 3. Apakah paparan di tempat kerja diduga melalui inhalasi? | Perlu dicatat bahwa jika peralatan pelindung digunakan, paparan di tempat kerja akan berkurang, tetapi tetap harus dipertimbangkan kemungkinannya. Pertimbangkan potensi paparan di tempat kerja selama tahap siklus hidup berikut:
|
Untuk setiap tahap:
Tingkat Debu, Fraksi yang Dapat Dihirup, Jenis Pelepasan, Komposisi Material yang Dilepas, Persentase Massa Pelepasan PANDUAN : Alat/pendekatan yang memungkinkan : a) Stoffenmanager Nano [ 42 ] untuk paparan kerja (bagian dari LICARA nanoSCAN ) [ 43 , 44 ] b) Strategi penilaian rilis tiga langkah untuk AdMa (Wohlleben et al . (diulas baru-baru ini)) [ 55 ] |
| 4. Apakah ada lebih dari satu bentuk paparan manusia yang diharapkan (misalnya, komposisi kimia dan/atau ukuran partikel yang berbeda)? | Bentuk paparan manusia yang diharapkan dapat berbeda tergantung pada kapan dan bagaimana paparan terjadi (misalnya, pelepasan bubuk SiO2 selama pembuatan cat berbeda dari debu yang dihasilkan selama pengamplasan permukaan yang dicat). Manusia dapat terpapar pada material murni atau pada bentuk material yang telah berubah. Paparan dapat terjadi pada material yang tertanam dalam matriks atau formulasi atau pada partikel bebas. Terutama perbedaan dalam komposisi kimia dan ukuran partikel dapat menyebabkan perbedaan dalam risiko kesehatan manusia. | Untuk setiap formulir:
RAMAH: Ukuran partikel (apa adanya), Luas permukaan (apa adanya), Komposisi (apa adanya), Disolusi (IATA inhalasi, [ 33 ] IATA oral [ 35 ] dan IATA dermal), [ 34 ] Reaktivitas (IATA inhalasi, [ 33 ] IATA oral [ 35 ] dan IATA dermal), [ 34 ] Hidrofobisitas (IATA dermal) [ 34 ] LAINNYA (paparan): Tingkat debu (terhirup), Fraksi yang dapat dihirup (terhirup) PANDUAN : Pendekatan yang mungkin : Strategi penilaian rilis tiga langkah untuk AdMa (Wohlleben et al . (diulas baru-baru ini)) [ 55 ] |
| 5. Apakah penggunaan secara luas direncanakan, berdasarkan sektor, produk, dan aplikasi akhir di mana material tersebut dimaksudkan untuk digunakan? | Pertimbangkan sektor industri dari produk atau aplikasi akhir di mana material Anda akan digunakan. Apakah penggunaan yang tersebar luas sudah diramalkan? Misalnya, jika aplikasi akhir hanya untuk penggunaan industri tertentu (B2B), mungkin tidak memiliki penggunaan yang tersebar luas. Jika aplikasi akhir adalah produk konsumen yang umum digunakan (B2C), mungkin memiliki penggunaan yang tersebar luas.
Jika penggunaan yang tersebar luas diramalkan, ini merupakan indikasi bahwa beberapa sektor terdampak dan dengan demikian, beberapa peraturan perundang-undangan mungkin berlaku (lihat Q13). |
Pertimbangkan untuk menambahkan deskriptor tambahan seperti pengujian toksisitas in vitro atau NAM tingkat tinggi dari GRACIOUS IATA:
Genotoksisitas, Peradangan, reaktivitas in vitro, Sitotoksisitas, Integritas membran , dll. Sistem perairan yang RAMAH LINGKUNGAN IATA [ 56 ] : Pembubaran, Stabilitas dispersi, Transformasi kimia Jika tersedia: Toksisitas terhadap alga, daphnia, dan garis sel ikan |
| 6. Bisakah Anda memasukkan tonase yang diasumsikan untuk menghitung Nilai Komersial yang Diharapkan (ECV)? Jika Anda tidak tahu, apakah produksi material Anda dalam skala besar diharapkan? | Dalam pengambilan keputusan dalam pengembangan produk baru, Nilai Komersial yang Diharapkan (ECV) sering kali memainkan peran penting. Tonase yang digunakan untuk menghitung ECV memberikan indikasi seberapa luas produk baru tersebut diharapkan akan digunakan, yang sangat memengaruhi besarnya dampak yang mungkin ditimbulkan produk baru tersebut pada berbagai aspek SSbD. Selain itu, semakin tinggi tingkat tonase, semakin besar pula investasi yang diharapkan diperlukan untuk pengujian regulasi.
Di sini “tonase tinggi” dipahami sebagai > 1 t (sesuai dengan rentang tonase REACH) . |
Pertimbangkan untuk menambahkan deskriptor tambahan seperti pengujian toksisitas in vitro atau NAM tingkat tinggi dari GRACIOUS IATA:
Genotoksisitas, Peradangan, reaktivitas in vitro, Sitotoksisitas, Integritas membran dll. Sistem akuatik GRACIOUS IATA [ 56 ] : Pembubaran, Stabilitas dispersi, Transformasi kimia Jika tersedia: Toksisitas terhadap alga, daphnia, dan garis sel ikan |
| 7. Apakah ada paparan (langsung) untuk setiap kompartemen lingkungan yang diharapkan? | Pertimbangkan sektor industri dari produk atau aplikasi akhir di mana material Anda akan digunakan. Untuk banyak sektor industri, titik-titik paparan lingkungan umum sudah diketahui. | Sistem perairan yang RAMAH LINGKUNGAN IATA [ 56 ] :
Pembubaran, Stabilitas dispersi, Transformasi kimia PANDUAN : Pendekatan yang memungkinkan : a) OECD GD 29 – Dokumen Panduan tentang Transformasi/Pembubaran Logam dan Senyawa Logam dalam Media Berair dikombinasikan dengan panduan pengujian terperinci dalam Di Battista et al. [ 57 ] b) Strategi penilaian rilis tiga langkah untuk AdMa (Wohlleben et al . (diulas baru-baru ini)) [ 55 ] |
| B BAHAYA | ||
| Kemungkinan jawaban: ya, tidak, tidak diketahui | ||
| Pertanyaan | Penjelasan | Titik akhir untuk versi yang diuraikan dan metode/alat/pendekatan yang direkomendasikan |
| 8a. Apakah bahan tersebut diharapkan bersifat persisten? | Bahan-bahan dengan kelarutan rendah dalam media yang relevan secara fisiologis diperkirakan akan bertahan dalam tubuh manusia dan/atau lingkungan. Bahan-bahan tersebut diperkirakan memiliki tingkat pembersihan yang rendah dari tubuh yang dapat menyebabkan akumulasi dalam tubuh dan mungkin juga dalam rantai makanan (bioakumulasi). Ketahanan sangat bergantung pada komposisi kimia (misalnya, bahan karbon umumnya sangat tahan lama). | Pembubaran (dalam media yang relevan)
(GRACIOUS inhalasi IATA, [ 33 ] oral IATA, [ 35 ] dermal IATA, [ 34 ] sistem akuatik IATA) [ 56 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) |
| 8b. (Jika jawaban untuk 8a adalah ya:)
Apakah material tersebut diperkirakan mengandung atau terdiri dari serat dengan morfologi kritis (kaku, persisten, rasio aspek > 3), terutama serat dengan panjang > 5 µm dan diameter < 3 µm? |
Jika material tersebut mengandung atau terdiri dari serat panjang dan kaku yang bersifat biopersisten (dengan panjang > 5 µm dan diameter < 3 µm), hal ini dapat menimbulkan kekhawatiran akan perilaku seperti asbes. Jika tidak memungkinkan untuk menilai panjang, diameter, biopersistensi, dan kekakuan yang tepat, pertanyaan ini dapat dijawab dengan ya jika material tersebut mengandung atau terdiri dari serat yang diperkirakan bersifat biopersisten berdasarkan komposisi kimianya (misalnya, serat berbasis karbon) dan serat tersebut tidak diperkirakan fleksibel atau pendek. | Panjang dan diameter serat
(HARN IATA YANG RAMAH LINGKUNGAN) [ 36 ] Pembubaran (dalam media yang relevan) (GRACIOUS inhalasi IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) |
| 9. Apakah material tersebut diharapkan menunjukkan reaktivitas yang tinggi/meningkat? | Jika suatu material mengandung logam atau nanopartikel oksida logam, material tersebut mungkin reaktif karena kecenderungan logam untuk kehilangan elektron dan karena kemampuan logam dan oksida logam untuk membentuk Spesies Oksigen Reaktif (ROS). Kemampuan logam dan oksida logam untuk menciptakan ROS, antara lain, berkorelasi dengan energi celah pita.
Beberapa struktur molekul juga diperkirakan memiliki reaktivitas yang meningkat (misalnya, jika mengandung satu atau lebih ikatan lemah atau ikatan yang memiliki distribusi elektron yang tidak merata antara dua atom, atau jika struktur molekul senyawa organik menciptakan efek resonansi, induktif, atau sterik). |
Reaktivitas
((a) NAM in silico (misalnya, elektronegativitas), (b) NAM in chemico (misalnya, ROS aselular) atau (c) NAM in vitro (misalnya, karbonilasi seluler), jika tersedia (GRACIOUS inhalasi IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM)) |
| 10. Apakah material tersebut merupakan material multikomponen? | Material multikomponen adalah material yang terdiri dari dua atau lebih komponen kimia, termasuk komposit dan kopolimer. Jika material tersebut multikomponen, transformasi material selama siklus hidupnya menjadi lebih penting dan risiko spesies yang baru terbentuk dan pelepasannya harus diperhitungkan. | Pembubaran material yang ditransformasikan (termasuk pelindian ion logam)
(GRACIOUS inhalasi IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) Reaktivitas material yang ditransformasikan ((a) NAM in silico (misalnya, elektronegativitas), (b) NAM in chemico (misalnya, ROS aselular) atau (c) NAM in vitro (misalnya, karbonilasi seluler), jika tersedia (GRACIOUS inhalation IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM)) |
| 11. Apakah bahan dan/atau komponen kimianya diperkirakan berbahaya bagi kesehatan manusia atau lingkungan?
(jika tidak ada informasi, sebutkan komponen kimia dan gunakan Sistem Informasi Zat (SIS) untuk memeriksa pita dan/atau klasifikasi bahaya bagi manusia dan lingkungan) |
a) Pertama, cari informasi yang tersedia yang menunjukkan apakah bahan Anda berbahaya (misalnya, frasa H pada MSDS, (klasifikasi) sendiri menurut CLP).
b) Kedua, tentukan komponen kimia (termasuk komposisi unsur) dari material (termasuk pelapisan dan modifikasi permukaan) dan gunakan SIS untuk mengidentifikasi apakah komponen kimia ini diklasifikasikan sebagai berbahaya (yaitu, klasifikasi GHS/CLP, frasa H spesifik dan pita H). Jika bahan tersebut mengandung komponen atau unsur kimia dengan sifat bahaya tertentu, dapat diduga bahwa bahan tersebut memiliki sifat bahaya serupa. |
Jumlah (b/b %) komponen berbahaya dalam material atau jumlah bahan berbahaya dalam aplikasi akhir .
1) Bahaya bagi manusia Titik akhir penyaringan toksisitas awal (ikhtisar diberikan dalam tinjauan NAMS4NANO pada NAM untuk NM): [ 24 ] Genotoksisitas (GRACIOUS genotoxicity IATA [ 37 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) Peradangan (GRACIOUS inhalasi IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) Sitotoksisitas/viabilitas sel (GRACIOUS lisan IATA [ 35 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM) Reaktivitas/stres oksidatif ((a) NAM in silico (misalnya, elektronegativitas), (b) NAM in chemico (misalnya, kerusakan oksidatif) atau (c) NAM in vitro, jika tersedia (GRACIOUS inhalation IATA [ 33 ] ; lihat Tabel S1 , Informasi Pendukung untuk strategi pengujian berjenjang termasuk NAM)) Integritas penghalang 2) Bahaya lingkungan Pembubaran Stabilitas dispersi (OECD GD 318 untuk pengujian disolusi dan dispersi stabilitas NM dan penggunaan data untuk penelitian lebih lanjut strategi pengujian dan penilaian lingkungan) [ 58 ] |
| D PENERAPAN KERANGKA REGULASI | ||
| Jawaban yang mungkin : ya, tidak, tidak diketahui (pengecualian: Q13: pemilihan proposal) | ||
| Pertanyaan | Penjelasan | |
| 13. Untuk aplikasi apa bahan tersebut digunakan dan akibatnya, undang-undang apa saja yang perlu dipertimbangkan? | Beberapa peraturan perundang-undangan mungkin berlaku, khususnya jika penggunaan materi tersebut direncanakan secara luas (lihat Q5). | |
| MENCAPAI | Pendaftaran, Evaluasi, Otorisasi dan Pembatasan Bahan Kimia (EC) 1907/2006 [ 10 ] | |
| Bahasa Inggris CLP | Klasifikasi, Pelabelan dan Pengemasan Bahan Kimia (EC) 1272/2008 [ 59 ] | |
| Pekerjaan | Petunjuk K3:
2019/1831, [ 60 ] 2017/164/EU, [ 61 ] 2009/161/EU, [ 62 ] 2006/15/EC, [ 63 ] 2000/39/EC [ 64 ] – nilai batas paparan kerja indikatif 2009/148/EC [ 65 ] – paparan asbes di tempat kerja 2004/37/EC [ 66 ] – zat karsinogen, mutagen atau zat reprotoksik di tempat kerja 98/24/EC [ 67 ] – risiko terkait dengan bahan kimia di tempat kerja 91/322/EEC [ 68 ] – nilai batas indikatif |
|
| Biosida | Peraturan Produk Biocidal (EC) 528/2012 [ 69 ] | |
| Produk perlindungan tanaman | (Peraturan Menteri ESDM) 1107/2009 [ 70 ] | |
| Kosmetik | Peraturan Kosmetik Uni Eropa (EC) 1223/2009 [ 71 ] | |
| Makanan Baru | Peraturan Makanan Baru (UE) 2015/2283 [ 72 ] | |
| Bahan kontak makanan | (EC) 1935/2004, [ 73 ] (UE) 10/2011 [ 74 ] | |
| Makanan | Peraturan Bahan Tambahan Pangan (EC) 1333/2008 [ 75 ] | |
| Aditif pakan | (Peraturan Menteri ESDM) 1334/2003 [ 76 ] | |
| Produk obat-obatan atau hewan | Peraturan Alat Medis (UE) 2017/745 [ 77 ] | |
| Produk obat hewan | Peraturan Produk Obat Hewan (UE) 2019/6 [ 78 ] | |
| … | ||
| 14. Apakah peraturan perundang-undangan berlaku untuk kategori AdMa ini atau untuk AdMa yang serupa/sebanding? | Dalam lingkup undang-undang kimia saat ini?
Definisi (ISO pekerjaan berkelanjutan AdMa) Apakah ada dokumen panduan yang tersedia? (Pedoman OECD untuk Pengujian Bahan Kimia, Bagian 4 , Dokumen Panduan OECD…) |
|
| 15. Apakah ada metode yang tersedia/diadopsi? | Apakah ada metode/SOP yang tersedia yang dapat diadopsi?
Pertimbangkan rekomendasi AMEA untuk menyediakan setidaknya kontrol terhadap tidak adanya gangguan pengujian saat menguji AdMa dengan metode/SOP yang ada [ 21 ] . |
|
Sinyal Peringatan
Tujuan dari 15 pertanyaan adalah untuk mengungkapkan sinyal peringatan dari bahan yang dimaksud. Mereka dibagi menjadi empat kategori ((A) Paparan, (B) Bahaya, (C) Keberlanjutan/Manfaat dan (D) Penerapan kerangka peraturan). Dalam Tabel 4 , pertanyaan untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan D (Penerapan kerangka peraturan) dicantumkan dan dilengkapi dengan penjelasan dan titik akhir untuk versi yang diuraikan. Untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat), masing-masing pertanyaan 12a-m dicantumkan dalam Dekkers et al. [ 20 ] dan Tabel S2 , Informasi Pendukung. Untuk mewujudkan spektrum aplikasi yang luas dari EWS HARMLESS, pertanyaan mencakup tiga perspektif, yaitu, (1) konsumen, (2) keselamatan kerja dan (3) lingkungan. Pertanyaan untuk (A), (B), dan (C) selaras dengan alat WASP dalam DSS yang mengidentifikasi tanda peringatan dini dan menyediakan saran penilaian desain dan SSbD kepada para inovator dalam Fase Ideasi dan Kasus Bisnis. [ 20 ] Penyelarasan antara kedua sistem menggarisbawahi pentingnya bahwa regulator dan inovator memikirkan pertanyaan yang sama dalam konteks RP dan SSbD, masing-masing. Hal ini pada gilirannya memperjelas bahwa pertukaran yang luas antara kedua belah pihak sangat penting untuk mendorong inovasi yang aman dan berkelanjutan (“lingkungan tepercaya”). Meskipun ada sinergi antara HARMLESS EWS dan WASP, kedua alat tersebut pada dasarnya berbeda dalam cakupannya, yaitu, maksud dari EWS adalah untuk mendukung regulator, sedangkan WASP berfokus pada perspektif inovator. Perbedaan antara kedua sistem tersebut paling jelas berdasarkan kategori D (Penerapan kerangka peraturan), yang hanya termasuk dalam HARMLESS EWS. Proses evaluasi akhir juga berbeda untuk kedua alat yang menghasilkan hasil dan rekomendasi yang berbeda dari setiap sistem.
Bergantung pada hasil di Tingkat 0, pengguna dapat memulai dengan sinyal peringatan terkait paparan (Rute A) atau sinyal terkait bahaya (Rute B). Dalam kasus yang mengikuti Rute A, beberapa atau bahkan semua pertanyaan terkait bahaya dapat diabaikan, jika paparan dapat dikecualikan. Untuk mendukung pengguna, penjelasan juga dicantumkan dalam Tabel 4 untuk setiap pertanyaan. Namun, terutama pada tahap awal proses inovasi, informasi yang relevan untuk menjawab pertanyaan ini mungkin hilang atau sulit ditemukan. Sebagai dukungan lebih lanjut, dokumen panduan terpisah saat ini sedang dipersiapkan.
Isi dari empat kategori A, B, C dan D dirangkum secara singkat sebagai berikut:
Sebuah Paparan (7 pertanyaan)
Pertanyaan terkait paparan mencakup aspek manusia dan lingkungan (Tabel 4 ; B). Selain itu, tiga perspektif (pekerjaan, konsumen, lingkungan) diperhitungkan dengan fokus pada rute paparan melalui inhalasi dan potensi penggunaan yang tersebar luas.
B Bahaya (4 pertanyaan)
Sinyal peringatan untuk aspek bahaya mencakup aspek yang sangat mendasar mengenai morfologi, komposisi, dan perilaku fisiko-kimia bahan (Tabel 4 ; B; pertanyaan 8–10). Selain itu, ditanyakan juga sifat-sifat bahan yang membahayakan (manusia dan lingkungan) (Tabel 4 ; B; pertanyaan 11).
C Keberlanjutan/Manfaat (1 pertanyaan (pagi))
Dalam kategori C, pengguna diminta untuk fokus pada aspek-aspek yang terkait dengan keberlanjutan/manfaat (Tabel S2 , Informasi Pendukung). Sinyal peringatan terkait didasarkan pada 17 SDG, yang bertujuan pada pembangunan berkelanjutan di seluruh dunia pada tingkat ekonomi, sosial, dan ekologi. [ 50 , 51 ] Untuk HARMLESS EWS, 13 target paling relevan yang berasal dari delapan SDG ditanyakan secara terpisah. Lebih jauh, potensi sinergi dan trade-off antara SDG yang terdampak diperhitungkan oleh skala 3 poin dan 5 poin yang diterapkan dalam versi sederhana dan terperinci.
Bagi RP, dampak positif (manfaat) lebih penting daripada dampak negatif (kerugian). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa manfaat dapat mengarah pada masuknya produk ke pasar lebih cepat dan dengan demikian, tindakan tindak lanjut regulasi yang lebih cepat mungkin diperlukan.
D Penerapan Kerangka Regulasi (3 pertanyaan)
Terakhir, EWS HARMLESS mencakup kategori yang terkait dengan aspek regulasi, yang penting untuk mendukung RP. Pertama, ditanyakan untuk aplikasi mana bahan tersebut digunakan dan undang-undang mana yang perlu dipertimbangkan. Kedua, pengguna diminta untuk memeriksa apakah undang-undang tersebut berlaku untuk kategori AdMa ini atau untuk AdMa yang serupa/sebanding. Terakhir, disaring apakah metode tersedia atau dapat diadopsi untuk bahan yang diminati.
Kesimpulan Setelah Versi Sederhana
Selama versi sederhana dari penilaian, maksimal 15 pertanyaan dalam empat kategori dijawab. Jumlah pertanyaan sebenarnya mungkin lebih rendah jika Rute A diikuti dan pertanyaan diabaikan (lihat Gambar 2 dan bagian 3.1.1 . untuk detailnya). Untuk kesimpulan setelah versi sederhana, masing-masing pertanyaan diberi “bendera kuning” atau “bendera hijau”. Bergantung pada kategori (AD), ini diwujudkan dalam dua cara. Pertama, untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan D (Penerapan kerangka peraturan) pertanyaan yang dijawab dengan “ya” atau “tidak diketahui” diberi “bendera kuning”. Pertanyaan yang dijawab dengan “tidak” diberi “bendera hijau”. Kedua, untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat) skala 3 poin diterapkan selama versi sederhana dari penilaian. Pertanyaan yang dijawab dengan “tidak, tidak ada dampak” diberi “bendera hijau” sedangkan pertanyaan yang dijawab dengan “ya, dampak positif” atau “ya, dampak negatif” diberi “bendera kuning”.
Untuk kategori D (Penerapan kerangka regulasi), penilaian berhenti setelah versi sederhana (Gambar 2B Penilaian). Dalam versi yang diuraikan selanjutnya, hanya pertanyaan dari kategori A (Paparan), B (Bahaya) atau C (Keberlanjutan/Manfaat) yang dianggap menimbulkan kekhawatiran atau yang tidak dapat dijawab selama versi sederhana dan dengan demikian, diberi “bendera kuning”.
Tujuan dari versi yang diuraikan selanjutnya adalah untuk mendukung atau membantah kekhawatiran yang muncul dalam kategori A (Paparan) dan B (Bahaya) dengan mengintegrasikan data (NAM). Dalam kasus kategori C (Keberlanjutan/Manfaat), versi yang diuraikan tersebut merupakan sistem berjenjang lebih lanjut yang memungkinkan untuk membedakan antara dampak yang kuat dan yang lemah pada berbagai aspek keberlanjutan. Prosedur terperinci dijelaskan di bagian selanjutnya “Versi yang diuraikan”.
Versi yang Diuraikan
Seperti dijelaskan sebelumnya, dalam versi penilaian yang diuraikan dalam HARMLESS EWS, hanya pertanyaan-pertanyaan dari kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan C (Keberlanjutan/Manfaat) yang dipertimbangkan yang diberi “bendera kuning” selama versi sederhana (Gambar 2 ). Namun, secara umum, seseorang juga dapat langsung melompat ke versi yang diuraikan untuk materi yang kaya data. Ini saat ini sedang dikerjakan oleh konsorsium HARMLESS dan akan dijelaskan lebih rinci dalam dokumen panduan di akhir proyek. Di sini, versi yang diuraikan bertujuan untuk menarik kesimpulan akhir tentang aspek-aspek yang ditandai. Dalam analogi dengan versi sederhana, yang selaras dengan alat WASP untuk inovator, versi yang diuraikan selaras dengan alat ASDI untuk inovator. [ 20 ]
Dalam kasus kategori A (Paparan) dan B (Bahaya), untuk setiap pertanyaan, titik akhir terkait dicantumkan dalam Tabel 4 (kolom kanan). Ini digunakan untuk memperoleh informasi yang diperlukan untuk menjawab pertanyaan terkait. Setiap titik akhir pada gilirannya dapat didekati oleh beberapa metode dan alat. Dalam HARMLESS EWS, fokus untuk metode adalah pada NAM karena data berdasarkan uji in vivo tidak tersedia untuk sebagian besar AdMa pada tahap awal. NAM yang direkomendasikan dalam Tabel 4 terutama didasarkan pada pemilihan NAM untuk studi kasus HARMLESS (Tabel 3 ), temuan dari proyek sebelumnya (terutama GRACIOUS) [ 33 , 35 , 37 ] dan diperluas oleh NAM tambahan yang telah diidentifikasi dalam tinjauan NAMs4NANO pada NAM untuk NM. [ 24 ] Penting untuk disebutkan bahwa NAM yang disarankan terutama dikembangkan untuk NM. Dengan demikian, transferabilitas ke AdMa yang sedang diselidiki perlu diperiksa dengan cermat oleh pengguna. Lebih lanjut, perlu ditegaskan bahwa metode yang tercantum dalam Tabel 4 hanyalah saran dan pilihan akhir tentang metode yang tepat bergantung pada pengguna.
Untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat), versi yang diuraikan menunjukkan kemungkinan untuk mengevaluasi dampak positif dan negatif pada target SDG yang berbeda dengan cara yang lebih bertahap dibandingkan dengan versi yang sederhana. Skala 5 poin yang diterapkan didasarkan pada Penilaian Keberlanjutan Portofolio v2.0 yang diterbitkan oleh Dewan Bisnis Dunia untuk Pembangunan Berkelanjutan (WBCSD) [ 79 ] dan dijelaskan secara rinci dalam Dekkers et al. [ 20 ] Di sini, dampak pada target SDG tertentu dapat dinilai dengan cara berikut: dampak positif yang kuat (+2), dampak positif yang lemah (+1), netral (0), dampak negatif yang lemah (−1) atau dampak negatif yang kuat (−2). Nilai yang diberikan dalam tanda kurung dijumlahkan untuk mendapatkan skor total yang digunakan untuk hasil akhir kategori C (Keberlanjutan/Manfaat) (lihat juga Gambar 2 ; Penilaian Tingkat 1; B)).
Kesimpulan dan Hasil
Untuk mendukung RP, hasil dari EWS HARMLESS memberikan jawaban atas tiga pertanyaan berikut: (1) Kekhawatiran apa saja yang terkait dengan material? (2) Apa prioritas untuk tindakan tindak lanjut (peraturan)? dan (3) Tindakan tindak lanjut (peraturan) seperti apa yang direkomendasikan?
Untuk RP, akan merugikan jika hasil untuk kategori yang berbeda dapat lebih besar daripada yang lain. Misalnya, sistem penilaian yang menyeimbangkan manfaat dan bahaya mungkin akan mengabaikan kebutuhan untuk tindakan tindak lanjut (peraturan). Dengan demikian, sebuah pendekatan dikembangkan, yang mempertimbangkan keempat kategori secara setara dan independen. Pertama, warna hijau, kuning dan merah, yang mewakili tingkat keparahan/prioritas, ditugaskan untuk masing-masing dari empat kategori. Untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan D (Penerapan kerangka peraturan) warna yang dihasilkan terhubung langsung ke jumlah “bendera kuning” dan “bendera hijau” yang dialokasikan selama versi penilaian yang sederhana dan terperinci ( Gambar 3 ). Kriteria yang tepat untuk penugasan warna serta rekomendasi untuk setiap warna di setiap kategori digambarkan dalam Gambar 3
Untuk kategori A (Paparan), B (Bahaya) dan D (Penerapan kerangka peraturan), prioritas untuk tindakan tindak lanjut (peraturan) meningkat dari “hijau” menjadi “kuning” menjadi “merah” (lihat panah berwarna pada Gambar 3 ). Sebaliknya, untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat) prioritas untuk RP meningkat dalam dua arah. Di satu sisi, bahan yang sangat berkelanjutan (“hijau” pada Gambar 3 ) dapat mengarah pada masuknya pasar yang lebih cepat dan dengan demikian mungkin memerlukan penelitian dan dialog yang lebih intensif dengan industri dan pemangku kepentingan lainnya. Di sisi lain, dialog semacam itu juga direkomendasikan untuk bahan dengan keberlanjutan rendah – namun, dalam hal ini dengan tujuan untuk menemukan bahan lain yang menggunakan prinsip SSbD.
Dengan membandingkan kombinasi warna untuk berbagai material, daftar prioritas diperoleh. Dengan cara ini, material dengan perhatian tertinggi akhirnya dapat disaring dari peningkatan jumlah AdMa dan tindakan tindak lanjut (regulasi) dapat dipilih, misalnya, penilaian terperinci (misalnya, Early4AdMa Tier 2).
Setelah hasil akhir, direkomendasikan untuk memulai dialog ahli untuk membahas masalah, mengklarifikasi ketidakpastian dan merencanakan tindakan lanjutan yang mungkin.
3.2 Contoh dengan Studi Kasus
3.2.1 Studi Kasus Aerogel
Sebagai aplikasi pertama, HARMLESS EWS diuji pada alas aerogel anorganik berbasis silika yang sudah ada di pasaran (Technology Readiness Level (TRL) 9). Bahan tersebut digunakan untuk insulasi termal fasad dan memungkinkan pengurangan ketebalan lapisan insulasi hingga 3 kali lipat dibandingkan dengan CoMa, karena konduktivitas termalnya yang rendah (dua kali lipat lebih rendah dari standar).
AdMa pada dasarnya terdiri dari silika-aerogel dengan porositas nano di dalam alas serat kaca. Deskripsi terperinci tentang pengembangan SSbD termasuk skenario paparan dan penilaian bahaya baru-baru ini diterbitkan oleh Di Battista et al. [ 80 ] Fitur utama AdMa adalah pori-pori nano cukup kecil sehingga molekul udara di dalam pori-pori hampir tidak dapat bergerak dan dengan demikian, tidak dapat mentransfer panas (efek Knudsen).
Pada Gambar 4A , hasil Tier 0 dan Tier 1 untuk studi kasus aerogel dirangkum (lihat juga lembar Excel SIa untuk penjelasan terperinci). Selama Tier 0, alas aerogel dikategorikan sebagai AdMa, yang tidak terdiri dari partikel tetapi berkemampuan nano menurut definisi ISO. Sebagai perbandingan, wol batu konvensional diperhitungkan. Karena material tersebut tidak terdiri dari partikel, Tier 1 dimulai dengan pertanyaan terkait paparan (Q1 – Q7; Rute A).
Hasil Tier 1 dijelaskan berikut ini untuk masing-masing empat kategori AD:
A (Eksposur) (Q1 – Q7)
Selama Tier 1, beberapa kekhawatiran terkait paparan muncul: (1) paparan pekerjaan yang signifikan diperkirakan terjadi selama pemasangan karena debu yang dilepaskan (Q1, Q3); (2), berbagai jenis penanganan (pengamplasan dibandingkan dengan penggergajian) dapat mengakibatkan berbagai bentuk paparan manusia (Q4); (3) penggunaan yang tersebar luas diperkirakan (Q5); (4) tonase tinggi (50 t) diperkirakan (Q6) dan (5) paparan lingkungan tidak diketahui untuk tahap siklus hidup selain periode penggunaan material (Q7). Sebagian besar kekhawatiran terkait paparan yang muncul selama versi sederhana dapat didukung selama versi Tier 1 yang diuraikan sehingga menghasilkan lima “tanda kuning” yang pasti. Satu-satunya pengecualian adalah paparan lingkungan yang tidak diketahui yang tidak dapat didukung maupun disangkal selama versi yang diuraikan.
Karena kemungkinan paparan terjadi karena alasan di atas, tidak satu pun pertanyaan dalam kategori B (Bahaya) berikutnya yang dapat diabaikan.
B (Bahaya) (Q8 – Q11)
Untuk aspek yang berkaitan dengan bahaya, dua kekhawatiran muncul: (1) masing-masing aerogel adalah bahan multikomponen (Q10) dan (2) dua komponen utama (SiO2 dan silanamina) dapat menyebabkan kerusakan pada organ melalui paparan yang lama atau berulang (menurut klasifikasi yang diberikan oleh perusahaan kepada ECHA dalam pendaftaran REACH untuk SiO2 atau lebih tepatnya klasifikasi dan pelabelan yang diselaraskan untuk silanamina) (Q11). Jika bahannya multikomponen, pertanyaan mengenai pelarutan dan reaktivitas bahan yang ditransformasi mengikuti versi Tier 1 yang diuraikan. Namun, untuk transformasi aerogel, tidak ada data yang tersedia dan dengan demikian, kekhawatiran ini tidak dapat didukung atau disangkal. Sebaliknya, kekhawatiran tentang zat berbahaya (Q11) didukung dalam versi yang diuraikan karena jumlah SiO2 ( 25–40%) dan silanamina (5–20%) dalam aerogel diketahui.
C (Keberlanjutan/Manfaat) (Q12a-m)
Dari 13 target SDG yang tercantum dalam Tabel S2 , Informasi Pendukung untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat), tiga telah diidentifikasi berdampak negatif (SDG 3.9 “Polusi dan kontaminasi” dan SDG 12.2 “Sumber daya alam”) atau berdampak positif (SDG 7.3 “Efisiensi energi”) selama versi sederhana.
Menurut skala 5 poin dalam versi yang diuraikan, dampak pada SDG 7.3 telah dinilai kuat (+2) karena alas aerogel menunjukkan kapasitas isolasi yang tinggi.
Dampak negatif pada SDG 3.9 dan 12.2 keduanya dinilai lemah (−1), sehingga skor totalnya adalah “0”.
D (Penerapan kerangka regulasi) (Q13 – Q15)
Terakhir, dari sudut pandang regulasi, aerogel sudah diatur secara ketat (Q13 – Q15) dengan arahan keselamatan kerja/K3 yang berlaku untuk mengurangi paparan akibat pekerjaan. Selain itu, kerangka GRACIOUS telah diadopsi untuk aerogel [ 81 ] yang menunjukkan bahwa konsep keamanan nano dapat diterapkan pada masalah AdMa yang mengandung atau melepaskan nanostruktur.
3.2.2 Studi Kasus Oksida-Perovskite
Oksida tipe perovskit telah menarik perhatian sebagai katalis otomotif tiga arah yang menjanjikan karena kapasitas penyimpanan oksigennya yang ditingkatkan dan kemampuannya untuk menghilangkan CO, hidrokarbon, dan NOx dari knalpot mobil. [ 82 ] Pada dasarnya, oksida-perovskit dapat hadir dalam stoikiometri dan struktur kristal yang serbaguna. Dalam studi kasus saat ini, enam oksida-perovskit dengan tipe struktur AB 0,8 O 3 −δ (A: La; B: Co dan Ni, didoping dengan Pt dan Pd) telah diselidiki. Meskipun mereka terdiri dari bahan berstruktur nano, mereka tidak dianggap sebagai NM karena ukuran partikel primernya melebihi 100 nm (sesuai dengan definisi REACH). [ 10 ] Saat ini, oksida-perovskit adalah produk R&D pada Fase Lab dari model stage-gate dan dengan demikian, tidak ada di pasaran.
Pada Gambar 4B , hasil Tier 0 dan Tier 1 untuk studi kasus oksida-perovskit dirangkum (lihat juga lembar Excel SIb untuk penjelasan terperinci). Menurut Tier 0, oksida-perovskit dikategorikan sebagai AdMa, yang terdiri dari partikel yang berkemampuan nano menurut definisi ISO. Selain itu, katalis otomotif konvensional diidentifikasi sebagai CoMa yang tepat untuk perbandingan.
Dalam kasus oksida-perovskit, Tingkat 1 EWS TIDAK BERBAHAYA dimulai dengan pertanyaan terkait bahaya (Q8a – Q11; Rute B) karena material tersebut terdiri dari partikel sebelum diproduksi menjadi katalis.
Hasil Tier 1 dijelaskan berikut ini untuk masing-masing empat kategori AD:
B (Bahaya) (Q8 – Q11)
Selama Tingkat 1 beberapa sinyal peringatan dimunculkan: (1) material tersebut sangat reaktif karena aktivitas katalitiknya (Q9); (2) oksida-perovskit merupakan material multikomponen (Q10) dan (3) beberapa komponen merupakan logam berbahaya, yaitu, (a) nikel, yang diklasifikasikan sebagai penyebab sensitisasi kulit dan diduga bersifat karsinogenik dan (b) kobalt, yang diklasifikasikan sebagai karsinogenik, toksik terhadap reproduksi, penyebab sensitisasi kulit, penyebab sensitisasi pernapasan dan diduga bersifat mutagenik (Q11). Ketiga bendera kuning didukung selama versi Tingkat 1 yang diuraikan dengan menggunakan sumber data yang sesuai (lihat lembar Excel SIb untuk informasi terperinci).
A (Eksposur) (Q1 – Q7)
Untuk paparan, tiga tanda bahaya dikibarkan: (1) oksida-perovskit berbentuk bubuk dan dengan demikian dapat membentuk debu yang dapat dihirup (Q1); (2) hal ini menyebabkan kemungkinan paparan di tempat kerja selama produksi oksida-perovskit dan pembuatan katalis heterogen (Q3) dan (3) tonase yang diasumsikan > 1000 ton (Q6). Semua sinyal peringatan awal dapat didukung selama versi yang diuraikan.
C (Keberlanjutan/Manfaat) (Q12a-m)
Dua target SDG ditemukan berdampak negatif (SDG 12.2 “Sumber daya alam”) atau berdampak positif (SDG 11.6 “Kualitas udara”). Selama versi yang diuraikan, aspek-aspek ini masing-masing diberi skor “-1” dan “+1”, sehingga menghasilkan skor total “0”.
D (Penerapan Kerangka Regulasi) (Q13 – Q15)
Untuk oksida-perovskit, petunjuk keselamatan kerja/K3 yang berlaku (Q13, Q14) dan ONORM EN 17199-4:2019 memberikan panduan untuk tingkat debu bahan curah yang mengandung nanoobjek atau partikel dalam kisaran sub-mikrometer (Q15). Dengan demikian, oksida-perovskit sudah diatur secara ketat.
3.2.3 Perbandingan Penerapan EWS HARMLESS pada Kedua Studi Kasus
EWS HARMLESS diuji menggunakan data dari studi kasus aerogel dan oksida-perovskit.
Pada Gambar 4 , hasil dari kedua kasus dirangkum secara singkat. Selain itu, tabel lengkap dengan komentar dan data yang dipertimbangkan pada setiap pertanyaan dapat ditemukan di SI (lembar Excel SIa dan SIb ).
Pada dasarnya, kedua material tersebut berada dalam cakupan HARMLESS EWS, karena menurut definisinya, keduanya adalah AdMa (aerogel sudah ada di pasaran dan oksida-perovskit adalah produk R&D di Lab Phase). Selain itu, keduanya adalah material berkemampuan nano dan dapat dibandingkan dengan CoMa yang digunakan untuk aplikasi yang sama. Akan tetapi, karena oksida-perovskit terdiri dari partikel dan aerogel tidak, rute yang berbeda diikuti di Tier 1.
Hasil akhir untuk kedua bahan diperoleh menurut Gambar 3 dan digambarkan pada Gambar 4 di sebelah kanan. Kedua bahan diberi label A (Paparan) = merah, B (Bahaya) = merah, C (Keberlanjutan/Manfaat) = kuning, dan D (Penerapan kerangka regulasi) = hijau.
Akibatnya, kedua materi tersebut mendapatkan prioritas yang sama dari perspektif RP. Rekomendasi untuk kemungkinan tindak lanjut (regulasi) di setiap kategori terhubung langsung dengan hasil akhir (lihat Gambar 3 ).
Selama Tier 1, dua jenis kekhawatiran telah diidentifikasi: (1) kekhawatiran yang didukung dan (2) kekhawatiran yang tidak dapat didukung maupun disangkal selama versi yang diuraikan (disorot dengan * pada Gambar 4 ). Yang terakhir hanya diidentifikasi untuk aerogel (Q7 dan Q11), sedangkan untuk oksida-perovskit semua kekhawatiran awal telah dikonfirmasi. Seperti yang digambarkan dalam Gambar 1 , penilaian terperinci (bukan bagian dari HARMLESS EWS) mungkin secara opsional mengikuti sebagai Tier 2 (misalnya, Early4AdMa Tier 2) – terutama untuk kekhawatiran yang tidak dapat dikonfirmasi dengan menjalankan Tier 1 dari HARMLESS EWS.
4 Kesimpulan
AdMa memainkan peran penting dan memungkinkan dalam pengembangan teknologi hemat energi dan sumber daya yang akan menentukan keberhasilan tujuan keberlanjutan UE dan di seluruh dunia. Oleh karena itu, teknologi ini sudah diterapkan di banyak sektor berbeda seperti energi terbarukan, penyimpanan energi, bangunan dan konstruksi, komputasi kinerja tinggi, terapi canggih, dan produk konsumen yang unggul. Oleh karena itu, AdMa terdiri dari kelas material yang sangat heterogen dengan banyak jenis AdMa yang memiliki sedikit atau tidak ada kesamaan – secara keseluruhan, teknologi ini terutama dicirikan oleh sifat material spesifik dan kinerja yang unggul (dibandingkan dengan CoMa). Dari sudut pandang regulator, tidak mungkin untuk menilai setiap jenis material tunggal di bidang AdMa yang sangat inovatif ini, di mana material baru berkembang pesat. Oleh karena itu, pendekatan penyaringan dan penentuan prioritas yang efisien diperlukan untuk memungkinkan identifikasi yang tepat dari AdMa yang menimbulkan kekhawatiran tinggi berdasarkan prinsip-prinsip ilmiah yang berdasar dengan baik.
Inilah tepatnya keunggulan unik dari HARMLESS EWS yang disajikan di sini, yang merupakan alat yang sederhana dan praktis dengan sendirinya yang telah ditetapkan dengan menggabungkan pengetahuan yang ada dengan cara yang baru dan unggul. Alat ini diatur dalam dua tingkatan (Tingkatan 0: Informasi dasar; Tingkatan 1: Penyaringan), masing-masing didukung dengan metode/alat khusus dan difasilitasi oleh alat daring khusus. [ 29 ] Tingkatan 1 terdiri dari dua versi. Versi sederhana bergantung pada maksimal 15 pertanyaan dalam empat kategori berbeda (A (Paparan), B (Bahaya), C (Keberlanjutan/Manfaat) dan D (Penerapan kerangka peraturan)). Versi Tingkatan 1 yang diuraikan menyarankan pengujian berbasis NAM, di mana NAM sebagaimana diterapkan dalam studi kasus HARMLESS mungkin merupakan titik awal yang wajar juga untuk AdMa lainnya. Sebagai hasil akhir, pengguna diberikan (i) masalah terkait material, (ii) AdMa yang diprioritaskan (untuk penilaian yang lebih rinci) dan (iii) rekomendasi (awal) untuk tindakan tindak lanjut (peraturan). Peningkatan yang paling penting adalah “fungsi filter” yang tepat, yang benar-benar memungkinkan daftar prioritas AdMa untuk mengidentifikasi yang paling membutuhkan perhatian dari sudut pandang peraturan. Ini adalah kemajuan yang paling berharga dibandingkan dengan alat lain yang sudah ada. Versi OECD Early4AdMa yang tersedia saat ini menempatkan fokus utama pada Tier 2, yang merupakan penilaian yang sangat terperinci. [ 14 ] Namun, penulis sudah menekankan bahwa dalam versi Early4AdMa mendatang, Tier 1, yang merupakan fase penyaringan, mungkin perlu ditingkatkan lebih lanjut. [ 14 ] Dalam versi Early4AdMa saat ini, tingkat penyaringan (Tingkat 1) dianggap opsional. [ 14 ] Namun, kami yakin bahwa dalam sistem peringatan “fungsional”, tingkat penyaringan harus wajib karena hanya dengan demikian fungsi filter yang tepat dapat dipastikan. Hal ini akan secara signifikan mengurangi jumlah AdMa yang benar-benar memerlukan penilaian terperinci dan/atau tindakan tindak lanjut (peraturan).
Oleh karena itu, HARMLESS EWS disajikan di sini sebagai alat mandiri yang baru, mudah, dan fungsional yang memfasilitasi fase penyaringan dan yang selanjutnya dapat diintegrasikan dengan mudah ke Early4AdMa yang ada. Meskipun HARMLESS EWS sudah menyediakan masalah terkait material kepada pengguna, penilaian yang lebih terperinci, misalnya, dengan menerapkan Tier 2 Early4AdMa atau alat penilaian lain yang lebih rinci, dapat bermanfaat untuk kasus tersebut guna membuktikan masalah tersebut.
Yang penting, EWS HARMLESS telah berhasil diuji menggunakan data dari dua studi kasus HARMLESS (aerogel dan oksida-perovskit). Dalam kedua kasus tersebut, masalah terkait paparan dan bahaya diidentifikasi yang memerlukan tindakan tindak lanjut regulasi berikutnya. Selain itu, untuk kategori C (Keberlanjutan/Manfaat) dan D (Penerapan kerangka regulasi), tidak diperlukan tindakan tindak lanjut baik untuk aerogel maupun oksida-perovskit karena skor akhir “0”. Untuk akhirnya memprioritaskan salah satu bahan, tampaknya masuk akal untuk melakukan dialog ahli.
Karena pengembangan HARMLESS EWS terkait erat dengan alat WASP dari SSbD-DSS, [ 20 ] yang berbagi alat daring untuk inovator dan regulator, alat ini juga mendukung komunikasi yang efisien antara regulator dan inovator. Dialog semacam itu merupakan elemen penting dari konsep lingkungan tepercaya dari OECD SSIA dan karenanya penting bagi RP dan SSbD untuk bekerja sama. [ 12 ]
Kemajuan lebih lanjut dari HARMLESS EWS akan difokuskan pada integrasi data NAM yang lebih baik. Saat ini, selama versi yang diuraikan, pengguna didorong untuk menggunakan data NAM yang tersedia untuk mendukung atau membantah kekhawatiran awal. Namun, pembobotan bukti mengikuti konsep pembobotan bukti tidak ditentukan secara rinci. Hal ini mengakibatkan ketidakpastian tentang bagaimana data NAM yang bertentangan untuk satu titik akhir akan diperlakukan. Selain itu, konsorsium saat ini juga bekerja pada integrasi data NAM yang lebih kompleks seperti data yang diterima dari penyaringan berthroughput tinggi (HTS) dan/atau pendekatan multi-omik. Sistem penilaian untuk NAM yang berbeda juga masih dalam pengembangan. Akhirnya, integrasi alat CB diramalkan dengan cara yang lebih sederhana untuk menggabungkan masalah yang terkait dengan bahaya dan paparan menjadi evaluasi terkait keselamatan gabungan, yang tampaknya masuk akal mengikuti pendekatan berbasis risiko. Selain itu, kami juga bertujuan pada visualisasi yang tepat dari hasil akhir (misalnya, melalui peta panas), yang akan sangat penting untuk memberikan pengguna presentasi hasil yang jelas dan mudah dipahami.
Secara keseluruhan, kami yakin bahwa HARMLESS EWS yang disajikan di sini merupakan langkah maju yang penting dan akan menjadi kontribusi besar untuk mengatasi tantangan rumit tata kelola risiko yang tepat di AdMa. Oleh karena itu, langkah selanjutnya adalah menyajikan hasil ini kepada OECD dan meletakkan dasar bagi diskusi ilmiah yang lebih luas.
