Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanosilber: Fortschritte in der Analytik, Lücken bei Toxikologie und Exposition

27.02.2012
BfR-Konferenz zum Stand des Wissens über gesundheitliche Risiken von Nanosilber

Nanoskaliges Silber ist nach den Angaben von Industrie und Handel das am häufigsten in verbrauchernahen Produkten verwendete Nanomaterial. Allerdings erfährt der Verbraucher oftmals nicht, in welchen Produkten Nanosilber tatsächlich verwendet wird.

Eingesetzt wird Nanosilber in Europa vor allem als antimikrobieller Wirkstoff in Funktions- und Bekleidungstextilien, für biozide Oberflächenbeschichtungen sowie in einigen Sprayprodukten. Wie sich nanoskaliges Silber auf die Gesundheit auswirkt, ist bisher aber nur wenig untersucht.

Im Februar 2012 tauschten auf der vom Bundesinstitut für Risikobewertung ausgerichteten „Conference on Nanosilver“ Experten aus Europa und den USA ihr Wissen aus. Neben den toxikologischen Aspekten wurde die mögliche Ausbildung von Silberresistenzen bei pathogenen Keimen sowie über analytische Verfahren zum Nachweis von Nanosilber in verschiedenen Matrizes wie Lebensmitteln, Sprays oder Verbraucherprodukten und die Freisetzung aus diesen diskutiert. „Über das mögliche gesundheitsschädigende Potenzial von Nanosilber wissen wir immer noch zu wenig und können daher das gesundheitliche Risiko für den Verbraucher derzeit nicht wissenschaftlich fundiert abschätzen,“ sagte Professor Dr. Dr. Andreas Hensel, Präsident des Bundesinstituts für Risikobewertung. „Die Tagung am BfR war ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu mehr Sicherheit für den Verbraucher. Hier wurde gezeigt, wo aktuell die Risiken bei der Verwendung von Nanosilber liegen könnten, an welcher Stelle wir noch zu wenig wissen und vor allem an welchen Punkten wir schon erste Fortschritte erzielt haben", so sein Resumee.

Für nanoskalige Materialien wie Nanosilber konnte die Charakterisierung sowohl der verwendeten Nanopartikel als auch der Dosierung über viele Jahre nur unzureichend durchgeführt werden, unter anderem weil entsprechende chemisch-analytische und physikochemische Methoden nicht zur Verfügung standen bzw. genutzt werden konnten. Daher gibt es bislang nur wenige toxikologische Studien, bei denen Dosis-Wirkungsbeziehungen von nanoskaligen Silberformen adäquat experimentell untersucht wurden. Viele ältere Studien können somit nicht oder nur mit großen Einschränkungen zur Bewertung gesundheitlicher Risiken herangezogen werden. Die Tagung hat gezeigt, dass die vergangenen Jahre erhebliche Weiterentwicklungen im Bereich Analytik und physikochemische Charakterisiering von Nanomaterialien gebracht haben. Gleichzeitig wurde ein weiterer Bedarf bei der Validierung, der Standardisierung und der Bereitstellung von Referenzmaterialien identifiziert, wenn für die Bewertung von Nanosilber und anderen Nanomaterialien die gleiche Zuverlässigkeit wie für herkömmliche Chemikalien erreicht werden soll.

Die Erfahrung im Umgang mit unterschiedlichen Produkten, die Silbernanopartikel enthalten, zeigt, dass die analytischen Methoden entsprechend der jeweiligen Matrix-Partikel-Kombinationen angepasst werden müssen. Weiterhin werden je nach Einsatzzweck verschiedene Nanoformen von Silber mit anderen physiko-chemischen Eigenschaften verwendet. Dies ist toxikologisch bedeutsam, weil zum Beispiel die Beschichtung der einzelnen Partikel (Coating) die Wirkung auf Zellen und Gewebe ebenso beeinflusst, wie die Tatsache, ob Silber metallisch, als Salz, in großen Aggregaten oder sogar im Verbund mit anderen Materialien als Komposit vorliegt. Es ist davon auszugehen, dass die toxischen Eigenschaften je nach Struktur der Partikel variieren. Für die Toxikologie bedeutet das: Erkenntnisse zur Wirkung auf die Gesundheit, die aus Studien mit einer bestimmten Nanoform von Silber gewonnen wurden, sind nicht unmittelbar auf andere Materialien übertragbar.

Bislang ist nicht vollständig bekannt, in welchem Umfang Verbraucher tatsächlich auf den verschiedenen Pfaden mit Silbernanopartikeln in Kontakt kommen. So zeigen Untersuchungen aus der Schweiz, dass bestimmte Sprays zwar Nanosilber enthalten können, dieses aber im versprühten Aerosol nicht enthalten war. In den untersuchten Nanosilbersprays wurden jedoch andere, nicht deklarierte Nanopartikel nachgewiesen. Ob Verbraucher signifikante Mengen von Silbernanopartikeln durch Inhalation aufnehmen, ist derzeit noch unklar. Wahrscheinlicher ist hingegen eine dermale Exposition. Die orale Exposition durch mit Nanosilber ausgerüstete Verpackungsmaterialien ist nach Meinung der Experten gering, da aus diesen nur wenig nanoskaliges Silber in Lebensmittel übergeht.

Grundsätzlich ist Silber ein Zellgift, in der Nanoform aber offenbar giftiger als in der Mikroskalierung. Das belegen Studien mit Zellkulturen und Wasserorganismen. Allerdings ist immer noch wenig bekannt über das Verhalten im Körper von Säugetieren. Untersuchungen zeigen, dass Silbernanopartikel nach einmaliger oraler Aufnahme bei Ratten teilweise die Darmbarriere überwinden, in die Blutbahn gelangen und sich insbesondere in Milz, Leber, Niere, Lunge sowie in geringerem Umfang in andere Organe verteilen. Hinsichtlich Geschwindkeit und Umfang der Ausscheidung sind die Daten teilweise widersprüchlich. Auch nach wiederholter oraler und inhalativer Gabe niedriger Dosen nanoskaliger Silberpartikel wurden keine sichtbaren Anzeichen für Auswirkungen auf die Gesundheit der Tiere beobachtet. In hoher Dosierung schädigten Nanosilberpartikel, genauso wie klassische Silberformen, diesen Untersuchungen zufolge offenbar jedoch die Darmflora. Ebenfalls sind pathologische Veränderungen an Leber und Nieren sowie der Lunge beschrieben worden. Werden Silbernanopartikel wiederholt in die Blutbahn gespritzt, dann reichern sie sich laut einer neuen Studie der niederländischen Gesundheitsbehörde RIVM hauptsächlich in bestimmten Zellen der Leber, vor allem jedoch in der Milz an. Dort wirken sie toxisch auf einzelne Zellpopulationen des Immunsystems. Zwar sind die Daten aus den Tierexperimenten nicht unmittelbar auf die Situation beim Menschen übertragbar. Sie zeigen jedoch, dass Nanosilber ein immuntoxisches Potential besitzen könnte.

Silber ist eine wirksame Waffe im Kampf gegen Krankheitserreger zur Behandlung bei großflächigen Wunden (Brandwundauflagen), aber auch zur Bekämpfung von Keimen z.B. in Schläuchen und Kathetern oder medizinischen Implantaten. Bisher ist allerdings nicht untersucht, ob die unkontrollierte, großflächige und niedrig dosierte Anwendung von Silber und Nanosilber in Alltagsprodukten zur Selektion von silberresistenten Mikroorganismen führt. Tatsächlich konnten zahlreiche resistente Bakterienstämme aus sehr unterschiedlichen Umwelten - unter anderem aus Kliniken - nachgewiesen und eingehend charakterisiert werden. Darunter sind auch pathogene Zoonoseerreger wie Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter cloacae. Häufig ist die Resistenz gegen Silber mit einer Resistenz gegen Antibiotika kombiniert. Ursache dafür ist, dass die Silberresistenz auf einer ringförmigen DNA, einem Plasmid, oder chromosomal vorliegen kann. In beiden Fällen tragen die DNA-Abschnitte oft auch die Gene für die Resistenz gegen andere antimikrobiell wirkende Substanzen. Diese Erkenntnis bestärkt die Auffassung des BfR, dass Silber als antimikrobiell wirksame Substanz nicht in breitem Umfang außerhalb klinischer Anwendungen in Verbraucherprodukten eingesetzt werden sollte, da Plasmide relativ leicht an andere Bakterienstämme weitergegeben werden können und somit nicht nur eine Silberresistenz, sondern auch eine Antibiotikaresistenz auf bisher nicht resistente Stämme übertragen werden kann. Derzeit liegen zu wenige gesicherte Daten für die Prävalenz von silberresistenten Mikroorganismen in der Umwelt vor und darüber, ob und wie sich diese Prävalenz durch einen vermehrten Einsatz von nanosilberhaltigen verbrauchernahen Produkten verändert wird. Auch ist bislang nicht ausreichend untersucht, wie in Textilien enthaltenes Nanosilber langfristig auf die mikrobielle Hautflora wirkt. Erste von den Herstellern beauftragte Studien haben keine schädlichen Folgen aufgezeigt. Es besteht jedoch Konsens, das hier noch weitere Untersuchungen nötig sind. Der wissenschaftliche Austausch am BfR hat gezeigt, wo Risikoforschung und -bewertung zum Thema Nanosilber aktuell stehen und stellt damit einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu mehr Sicherheit für die Gesundheit von Verbrauchern Verbraucher dar.

Über das BfR

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist eine wissenschaftliche Einrichtung im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV). Es berät die Bundesregierung und die Bundesländer zu Fragen der Lebensmittel-, Chemikalien und Produktsicherheit. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in engem Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen.

Dr. Suzan Fiack | idw
Weitere Informationen:
http://www.bfr.bund.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht
05.12.2016 | Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

nachricht Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel
02.12.2016 | Münchner Kreis

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flüssiger Wasserstoff im freien Fall

05.12.2016 | Maschinenbau

Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungsnachrichten