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Nano-Partikel auf dem Prüfstand

29.03.2006


Forschungsverbund untersucht mögliche Risiken, mit dem Ziel kleine und mittlere Unternehmen zu unterstützen.



In einem neuen Forschungsprojekt werden Gesundheits- und Umweltauswirkungen von Nanopartikeln untersucht, die sich im Stadium von Forschung und Entwicklung befinden. Diese Partikel, die kleiner als 100 Nanometer sind, werden unter anderem für die Oberflächenveredlung, für Katalysatoren und Brennstoffzellen oder für einen Einsatz in der Elektroindustrie entwickelt.



Das Forschungsprojekt INOS (Identifizierung und Bewertung von Gesundheits- und Umweltauswirkungen von technischen nanoskaligen Partikeln) ist auf 3 Jahre angelegt und wird vom Bundesforschungsministerium mit über einer Million Euro gefördert. Am Ende soll eine wissenschaftlich fundierte Datenbank entstehen, in der sich jeder öffentlich über potentielle Risiken von Nanopartikel informieren kann. Erfahrungen mit anderen neuen Technologien haben gezeigt, dass eine gesellschaftliche Akzeptanz nur möglich ist, wenn mögliche Schadwirkungen rechtzeitig analysiert und veröffentlicht werden.

Nanotechnologien gelten als Wachstumsmarkt der Zukunft. Das Bundesforschungsministerium erwartet, dass sich das Weltmarktvolumen von Produkten, die durch Nanotechnologien beeinflusst sind, in den nächsten Jahren auf insgesamt eine Billion Euro verzehnfacht. Insbesondere kleine und mittelständige Unternehmen sind aber oft aus eigener Kraft nicht in der Lage, die Risiken von Nanopartikeln umfangreich und dauerhaft zu testen. Im Anschluss an das Forschungsprojekt ist deshalb der Aufbau eines zertifizierten Labors geplant, welches vor allem dem Mittelstand als Ansprechpartner dient und Analysen zu möglichen Risiken von Nanopartikeln koordiniert und durchführt.

Forschungseinrichtungen und Unternehmen der Werkstoffwissenschaften, der Umweltwissenschaften und der Medizin aus Dresden und Leipzig haben sich deshalb zu einem Forschungskonsortium zusammengeschlossen. Beteiligt sind daran das Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien (MBZ), die Medizinische Fakultät “Carl Gustav Carus" der Technischen Universität Dresden, das Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme Dresden (IKTS) und die Namos GmbH aus Dresden sowie das Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ).

Ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares - so klein sind sie, die synthetisch hergestellten Nanoteilchen, über die in vielen Zweigen der Industrie, aber auch in der Öffentlichkeit immer mehr zu hören ist. Was sind synthetische Nanoteilchen und was macht sie so attraktiv? Das Wort “Nano" kommt aus dem Griechischen und steht für “Zwerg". Typischer Weise fallen Partikel unter 100 Nanometer (der Milliardste Teil eines Meters) unter den Begriff Nanoteilchen. Dies ist der Bereich, in welchem Materialen aufgrund ihrer “Kleinheit" völlig neue Eigenschaften annehmen können. Zum Beispiel sind Nanoröhrchen aus Kohlenstoff reißfester als Stahl, sehr gut elektrisch leitfähig und können Wärme besser leiten als Diamanten, dem bisher besten bekannten Wärmeleiter. Produkte aus Nanoteilchen können beispielsweise auch wesentlich mehr Licht absorbieren oder als ein viel wirkungsvollerer Katalysator eingesetzt werden, weil sie im Vergleich zu größeren Teilchen mehr Oberfläche bei gleicher Masse haben. Von der Nanotechnologie werden demnach verbesserte oder völlig neue Lösungen in der Informationstechnologie, der Medizin, der Umwelttechnik, der Kosmetik und bei Werkstoffen erwartet. Doch wie verhält es sich mit der Verträglichkeit der Nanoteilchen gegenüber Mensch und Umwelt? Was passiert, wenn Teilchen, die tausendmal kleiner als menschliche Zellen sind, mit diesen Zellen in Kontakt kommen?

Diesen Fragen widmet sich das Forschungskonsortium von INOS. Im Rahmen dieses Projektes untersuchen die Wissenschaftler, ob und unter welchen Umständen Nanoteilchen, die künftig im Maschinenbau, der chemischen Industrie, der Energietechnik oder der Mikroelektronik Bedeutung erlangen könnten, unerwünschte Wirkungen auf Zellen von Menschen und Fischen hervorrufen. Die Untersuchungen an Zellen werden zunächst in vitro, also außerhalb der Organismen, anhand verschiedener Zellkulturen durchgeführt und die Ergebnisse in einer frei zugänglichen Datenbank der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Es werden Methoden entwickelt, die es erlauben, unter Verzicht auf Tierversuche eine Vielzahl von Teilchen unter definierten Bedingungen auf zelluläre Wirkungen hin zu untersuchen, um Hinweise auf mögliche Gefährdungspotenziale zu erhalten. Dabei interessiert die Forscher besonders, ob die Funktion und Lebensfähigkeit von Nerven-, Lungen-, Darm- oder Hautzellen beeinflusst wird und eine Schädigung des Erbgutes oder eine Veränderung der Immunregulation möglich ist.

Weitere fachliche Informationen über:

Projektkoordinator:
Prof. Wolfgang Pompe
Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien (MBZ)
Telefon: 0351- 463-31420

Teilprojektleiter:
Dr. Kristin Schirmer
Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle (UFZ)
Telefon: 0341-235-2699

oder über:

Doris Böhme/ Tilo Arnhold
UFZ-Pressestelle
Telefon: 0341-235-2278
Email: presse@ufz.de
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Prof. Hrissanthi Ikonomidou
Abteilung Neuropädiatrie
Technische Universität Dresden
Tel: 0351-4582230
http://www.tu-dresden.de/kin

Dr. Volkmar Richter
Fraunhofer-Institut Keramische Technologien und Systeme
Telefon: 0351-2553-614
http://www.ikts.fraunhofer.de

Dr. Jürgen Hofinger
Namos GmbH
Tel.: 0351-796 572-0
http://www.namos.de

Projektpartner:

Das Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien Dresden (MBZ) wurde 2002 als gemeinsame Einrichtung der Technischen Universität (TUD) und des Leibniz-Institutes für Polymerforschung e.V. (IPF) gegründet. Das Zentrum bündelt die Aktivitäten beider Einrichtungen auf dem Gebiet der medizinischen Biomaterialforschung. In der Professur für Materialwissenschaft und Nanotechnik am Institut für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden wird seit vielen Jahren an Themen der Nanotechnologie sowie der medizinischen Biomaterialentwicklung geforscht.
http://www.ipfdd.de/mbc/

Die Abteilung für Neuropädiatrie (also Nervenkrankheiten bei Kindern) wurde im Oktober 2004 an der Medizinischen Fakultät "Carl Gustav Carus" der TU Dresden gegründet. Ziel der Forschungsarbeiten der Abteilung sind die Identifikation und Charakterisierung der Mechanismen des Untergangs sowie der Funktionsstörung von Nervenzellen im sich entwickelnden und im erwachsenen Gehirn.
http://www.tu-dresden.de/kin

Die Namos GbmH (ehemals BoneMaster) wurde 1998 auf Basis von Forschungsergebnissen der Technischen Universität Dresden gegründet. Mit Hilfe eines Existenzgründerförderungsprojektes des Bundes wurde ein Verfahren zur Beschichtung von Knochenimplantaten zur Serienreife entwickelt. Seit 2002 entwickelt die Namos GmbH Oberflächenbeschichtungen, deren Eigenschaften mit Hilfe von Nanostrukturen deutlich verbessert wurden.
http://www.namos.de/

Das Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme Dresden (IKTS) ist 1992 entstanden. Kernthemen der Forschung bilden Werkstoff-, Verfahrens- und Bauteilentwicklungen auf den Gebieten Strukturkeramik, Funktionskeramik und Hartmetalle. Dabei kommt der gezielten Ausbildung von Gefügen und Grenzflächen eine hohe Bedeutung zu. Am IKTS liegen langjährige Erfahrungen zur Herstellung, Charakterisierung und Verarbeitung nanoskaliger Pulver vor.
http://www.ikts.fraunhofer.de/

Das Umweltforschungszentrums Leipzig-Halle (UFZ) erforscht die komplexen Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt in genutzten und gestörten Landschaften. Die Wissenschaftler entwickeln Konzepte und Verfahren, die helfen sollen, die natürlichen Lebensgrundlagen für nachfolgende Generationen zu sichern. Das UFZ ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2.2 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.
http://www.ufz.de/

Hier ist die Datenbank des Forschungsprojektes in Zukunft online: www.nanotox.de

Weitere Links zum Thema Nanotechnologien:
BMBF-Broschüre "Wunderwelt Werkstoffe": www.fz-juelich.de/wing/datapool/page/6/Werkstoffwelten.pdf

| UFZ Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.mpgfk.tu-dresden.de/index.html
http://www.ufz.de/index.php?de=5330

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