Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meilenstein in der Nanopartikel-Forschung: Nanopartikel-Testhandbuch setzt Standards

22.05.2012
Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.

Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».


Fresszelle (Makrophage) des menschlichen Immunsystems, umgeben von Hämatit-Nanopartikeln mit ca. 70 nm Durchmesser (REM-Aufnahme).

Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung herrscht. So jedenfalls schätzt Harald Krug, Direktionsmitglied der Empa und Nanoteilchen-Spezialist, die Lage ein. Sprunghaft sei in den vergangenen Jahren die Zahl der Veröffentlichungen zu Nanotoxikologie angestiegen – von 150 wissenschaftlichen Arbeiten im Jahr 2004 auf 1‘800 im letzten Jahr. Doch bei der Beschreibung der Forschungsobjekte, so stellte Krug fest, meint jeder etwas anderes.

«Bisweilen wird lediglich die untersuchte Substanz angegeben, etwa Zinkoxid», kritisiert Krug. «Doch in welcher Form liegen die Nanoteilchen vor? Sind es Kugeln? Zylinder? Oder ultrafeine Nadeln? Sind ausser Zinkoxid noch Spuren von Katalysatoren enthalten? Besitzt das Material ein Coating, um die Oberfläche zu stabilisieren?» Das alles bleibe in vielen Publikationen offen. Dann aber sind die Ergebnisse der Forschungsarbeit untereinander nicht vergleichbar – und damit oft wertlos.

Exakte Vorschriften – mit Update-Möglichkeit

Das neue Grundlagenwerk, das so genannte «Quality Handbook» mit dem Untertitel «Standard Procedures for Nanoparticle Testing», soll nun eine gemeinsame wissenschaftliche Grundlage für europäische Nanoforschungsprojekte liefern. Erarbeitet wurde es vom «Nanommune»-Konsortium, einer Gruppe europäischer und US-amerikanischer Forschungsinstitute. Die Finanzierung übernahm die EU-Kommission im Rahmen ihres 7. Rahmenprogramms. Harald Krug ist der Herausgeber des Handbuchs und führte die Ergebnisse seiner Kollegen zusammen.

Das Handbuch enthält mehr als 80 so genannte SOP’s (Standard Operating Procedures). Mit Hilfe dieser Vorschriften können einerseits Nanopartikel mit definierten Eigenschaften im Labor synthetisiert werden, andererseits sind auch standardisierte Analysemethoden enthalten, mit denen die Partikel physikalisch, chemisch und in ihrer biologischen Wirkung charakterisiert werden können.

Weil die Wissenschaft nie still steht, hätte jedoch ein statisches Vorschriftenbuch nur eine kurze Karriere vor sich, dann wäre sein Inhalt überholt. Darum haben die Wissenschaftler schon bei der Herausgabe des Werks an seine Überarbeitung gedacht. «Es ist in einem weiteren Projekt (DaNa; www.nanopartikel.info) ein spezielles SOP-Formular in Arbeit, in dem Verbesserungen an den Methoden standardisiert an die Autoren weitergemeldet werden können», erläutert Krug. Diese verbesserten Vorschriften werden dann in kommenden Auflagen des Quality Handbook berücksichtigt.

Gefahr durch Nanopartikel?

Beim Forschungsprojekt Nanommune, das insgesamt drei Jahre dauerte, ging es um die toxikologische Charakterisierung von industriell hergestellten, gewissermassen «designten» Nanopartikeln – im Unterschied zu natürlich vorkommenden Nanopartikeln wie Feinstaub. Diese künstlichen Nanopartikel bergen grosses Potential für industrielles Wachstum und können dazu beitragen, die Lebensqualität von Milliarden von Menschen zu verbessern. Doch die damit einher gehenden Risiken sind bislang nur unvollständig aufgeklärt: Nanopartikel sind mehr als 100-mal kleiner als eine Zelle und werden deshalb vom menschlichen Immunsystem möglicherweise nicht erkannt. Wo sie sich ansammeln, welche Wege sie im Körper gehen und welche Wirkung das zeitigt, ist weiterhin Gegenstand von Untersuchungen. Anlass zur Panik besteht laut Krug jedoch nicht: Obwohl industriell hergestellte Nanopartikel bereits seit mehreren Jahrzehnten verwendet werden, sind durch sie noch keine Gesundheitsschäden ausgelöst worden.

Informationen
Prof. Dr. Harald Krug, Tel. +41 58 765 72 48, harald.krug@empa.ch

Sabine Voser | EMPA
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch
http://www.nanosafetycluster.eu/news/51/15/Quality-Handbook.html
http://www.nanopartikel.info/files/content/dana/Dokumente/NEWS/NANOMMUNE_QHB_FINAL_2011.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fraunhofer IFAM erweitert den Forschungsbereich »Beschichtungen für Bewuchs- und Korrosionsschutz«
11.01.2017 | Fraunhofer IFAM

nachricht Schrauben mit Köpfchen
10.01.2017 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau