Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie sicher ist Nano? Nanotoxikologie: Eine interdisziplinäre Herausforderung

02.02.2011
Mit der rasanten Entwicklung der Nanotechnologie mehren sich Befürchtungen über gesundheitliche Risiken von Nanoobjekten. Zu Recht? Und brauchen wir eine neue Disziplin «Nanotoxikologie», um die Risiken abzuschätzen? Antworten geben Harald F. Krug und Peter Wick in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Angewandte Chemie.

«Die Sicherheitsforschung in der Nanotechnologie vereinigt Biologie, Chemie und Physik mit Arbeitsplatzhygiene, Material- und Ingenieurwissenschaften zu einem echten interdisziplinären Forschungsgebiet», erläutern Krug und Wick und stellen fest: «Bei der Interaktion von Nanoobjekten mit Organismen sind einige Besonderheiten zu beachten.» Der Begriff «Nanotoxikologie» habe also durchaus seine Berechtigung. «So können nanoskalige Partikel auf anderen Transportwegen in Zellen gelangen als grösseren Partikeln offen stehen» Von entscheidender Bedeutung sei auch ihre im Vergleich zum Volumen sehr grosse Oberfläche.

Bei gleicher Menge aufgenommener Substanz ist der Organismus bei Nanoteilchen mit einer wesentlich höheren Anzahl an Molekülen in Kontakt als bei einem grösseren Dosis. Wirkungsbeziehungen können daher nicht per se übernommen werden. Ausserdem können chemische und physikalische Effekt hinzukommen, die bei grösseren Partikeln gar nicht auftreten. «Ob im Einzelfall das grössere oder das kleinere Partikel toxischer ist, kann nicht vorausgesagt werden», so die Autoren. «Selbstverständlich darf auch nicht vernachlässigt werden, um was für eine chemische Verbindung es sich handelt und in welcher Konformation sie im konkreten Fall vorliegt.» Kohlenstoff in Form von Diamant-Nanopartikeln sei harmlos, während er in Form von Nanoröhrchen, je nach Länge und Aggregationsstatus, gesundheitliche Probleme verursachen könne. Man komme also nicht umhin, jedes Nanomaterial für sich zu betrachten.

Bei einer Risikoabschätzung sei zudem zu berücksichtigen, welche aufgenommene Dosis überhaupt als realistisch anzusehen sei und dass nicht jede beobachtete biologische Wirkung automatisch einem gesundheitlichen Risiko gleichzusetzen sei.

Krug und Wick weisen darauf hin, dass zwar viele Daten zu den biologischen Wirkungen von Nanomaterialien vorhanden sind, aber bei weitem nicht alle Studien verlässlich seien. Oft sei etwa nicht nachvollziehbar, was für ein Material unter welchen Versuchsbedingungen konkret getestet wurde. «Mit unserem Verweis auf methodische Unzulänglichkeiten sowie unseren konkreten Empfehlungen, wie diese vermieden werden können, wollen wir zu einer nachhaltigen Verbesserung der Datenlage beitragen», so Krug und Wick.

Literaturangabe:

Nanotoxikologie – eine interdisziplinäre Herausforderung, Harald F. Krug, Angewandte Chemie, 2011, Vol. 123, pp. 2–23, first published online: 11 January 2011, DOI: 10.1002/ange.201001037, http://dx.doi.org/10.1002/ange.201001037

Weitere Informationen

Prof. Dr. Harald F. Krug
Leiter Empa-Departement Material meets Life
Tel. +41 71 274 72 48
harald.krug@empa.ch
Dr. Peter Wick
Leiter Empa-Abteilung Materials-Biology Interactions
Tel. +41 71 274 76 84
peter.wick@empa.ch
Redaktion / Medienkontakte
Dr. Michael Hagmann
Leiter Kommunikation Empa
Tel. +41 44 823 45 92
redaktion@empa.ch

Martina Peter | EMPA
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/103064/---/l=1
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201001037

Weitere Berichte zu: Nano Nanomaterial Nanoobjekte Nanotechnologie Nanotoxikologie Organismus

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Mit Nanopartikel-Tandems gegen den Herzinfarkt
01.12.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Virtuelle Realität für Bakterien
01.12.2017 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik