Gefährlichkeit von Kohlenstoff-Nanopartikeln wird untersucht

14. August 2010, 18:07
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Tests in erster Linie an menschlichen Lungenzelllinien und Lungenschnitten

Hannover - Seit einigen Jahren stehen Kohlenstoff-Nanopartikel als potenzielle Krebserreger unter Verdacht. Ein deutscher Forschungsverbund, an dem auch das Fraunhofer ITEM in Hannover beteiligt ist, wird in den kommenden drei Jahren die toxikologischen Wirkungen von "Carbon Black" (Industrieruß) testen. Dabei wird in erster Linie an menschlichen Lungenzelllinien und Lungenschnitten geforscht.

Industrieruß wird in großen Mengen in der Produktion von Autoreifen verwendet, dient aber auch zur Herstellung von Lacken und Tonern. Er besteht aus kleinsten Nanopartikel. "Kohlenstoff-Nanopartikel können an ihrer Oberfläche einen hohen Gehalt an Oxiden aufweisen oder auch andere Schadstoffe anlagern", erklärt Projektkoordinatorin Tanja Hansen. "Von der WHO werden die Partikel als potenziell krebsauslösend eingestuft. Allerdings ist unklar, ob das Gefährdungspotenzial von den Kohlenstoff-Nanopartikel selbst ausgeht oder auf eine der genannten Oberflächenfunktionen beschränkt ist. Die von uns gemachten Untersuchungen sollen Klarheit bringen", so die Forscherin.

Untersuchung

"In unserem Verbundprojekt werden gezielt Kohlenstoff-Nanopartikel mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen hergestellt und deren toxische Wirkung an Zellen und Geweben aus mehreren Lungenregionen untersucht", so Hansen. Am ITEM werden dazu menschliche Lungenzelllinien und Lungenschnitte eingesetzt und die Ergebnisse anschließend im Tiermodell überprüft.

"Die Lungenschnitte bieten entscheidende Vorteile im Vergleich zu anderen In-vitro-Methoden", erklärt die Forscherin. Das in den vergangenen Jahren entwickelte Modell ermöglicht Tests an einem Gewebe, das verschiedene Zelltypen, Interaktionen von Zelle zu Zelle sowie Polarität von Zellen aufweist. Auch in anderen Toxizitätsprüfungen - etwa zur Untersuchung von inhalierbaren Chemikalien - wird das Testsystem eingesetzt.

"Ziel ist es, ein fertiges mehrstufiges Testsystem zu entwickeln, mit dem die toxischen Wirkungen verschiedener Carbon-Black-Nanopartikel auf Lunge und Atemwege des Menschen bestimmt werden können." Letztlich wollen die Forscher Modifikationen der Carbon Black-Nanopartikel finden, die gesundheitlich unbedenklich sind und somit zugelassen werden können. (pte/red)

  • Lungengewebe der Maus mit Carbon Black-Partikeln (eingeschlossen in Makrophagen)
    bild: fraunhofer item

    Lungengewebe der Maus mit Carbon Black-Partikeln (eingeschlossen in Makrophagen)

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