Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanotechnologie - Einsatz, Trends und Risiken

06.04.2006


BfR holt bei Experten aktuelle Informationen zu Nanopartikeln in verbraucherrelevanten Einsatzbereichen ein



Der Einsatz von Nanopartikeln ist gar nicht so neu wie es durch einige spektakuläre Produkte auf dem Markt den Anschein haben mag. Bei den verbrauchernahen Produkten hat die Nanotechnologie, wenn auch nicht explizit so bezeichnet, schon vor Jahrzehnten etwa in Lacken oder Medikamenten Einzug gehalten. Auch in kosmetischen Produkten werden längst Nanopartikel aus Titandioxid oder Zinkoxid als UV-Filter eingesetzt. Trotz der weiten Verbreitung dieser Technologie gibt es zu ihrer Risikobewertung noch zahlreiche offene Fragen. Ein Expertengespräch im Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat sich am 28. März 2006 mit den aktuellen Fragen zu Produkten mit Nanopartikeln und den Risiken für die Verbraucher beschäftigt.



Beim Einsatz der Nanotechnologie in der Produktherstellung werden den Produkten Stoffe mit einer Partikelgröße zwischen 0,2 und 100 Nanometern (10-9 Meter) zugesetzt. Nanotechnologie wird von vielen schon als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts gehandelt. Doch stellt sich immer mehr auch die Frage, ob der versprochene Nutzen neuer Produkte mit Nanotechnologie nicht auch mit unbekannten Risiken verknüpft sein könnte. Beim Expertengespräch von Wissenschaftlern aus Forschung, Praxis und Industrie im BfR standen die drei Anwendungsschwerpunkte kosmetische Produkte, Lebensmittel und Bedarfsgegenstände zur Debatte. Dabei wurden Fragen zu Stoffeigenschaften, Produktionsschritten, den Trends in verbraucherrelevanten Bereichen und vor allem zu den Risiken der Endprodukte diskutiert.

Der Einsatz von Nanopartikeln in Kosmetika ist vergleichsweise übersichtlich. In Haarpflegemitteln, Hautcremes und Sonnenschutzcremes werden Stoffe in diesem Größenbereich gezielt zugesetzt. Am weitesten verbreitet sind Nanopigmente aus Titandioxid oder Zinkoxid als UV-Filter in Sonnenschutzcremes. Die Pigmente wirken wie winzige mineralische Spiegel, die die UV-Strahlung reflektieren oder absorbieren und so die Haut schützen.

Das Verhalten auf der Haut aufgetragener Nanopartikel ist am Beispiel von Titandioxid und Zinkoxid gut untersucht. Alle auf dem Expertentreffen vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass die Nanopartikel nicht in die gesunden Hautzellen eindringen. Hauptsächlich verteilen sie sich auf der Hautoberfläche. In tiefere Hautschichten gelangen sie über die Haarfollikel (Wurzelscheide), wo sie auch einige Zeit verbleiben. Das Haarwachstum befördert die Nanopartikel dann später wieder auf die Hautoberfläche. Ein tieferes Eindringen von Nanopigmenten wurde bei Mikroverletzungen der Haut beobachtet. Bei der Frage zum Risiko kamen die Experten zu dem Schluss, dass es für die Aufnahme über die Haut derzeit keine Hinweise auf eine spezielle "Nanotoxikologie" gibt.

Unübersichtlich hingegen ist der Einsatz von Nanotechnologie im Lebensmittelbereich. Die zentrale Frage lautet: Was könnte über den zusätzlichen Einsatz von Nanoverbindungen bei Lebensmitteln an verbesserten Eigenschaften erreicht werden? Als einen zukunftsträchtigen Anwendungsbereich für Nanotechnologie sehen die Experten die Entwicklung von Novel Foods, in denen neue oder modifizierte Molekülstrukturen genutzt werden. In den USA wurden von der Food and Drug Administration bereits einige Produkte mit Nanopartikeln zugelassen. Von dort sind nach Kenntnis der Experten bisher keine gesundheitlichen Risiken berichtet worden.

Bei einigen Bedarfsgegenständen nutzt man Partikel in Nanogröße aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften. Bei Verpackungen macht man sich die Barriere-Eigenschaften gegenüber Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser zunutze oder setzt sie als Lichtschutz und zur Verbesserung von mechanischen und thermischen Eigenschaften ein. So werden bestimmte Nanoverbindungen zum Beispiel im Kunststoff Polyamid eingesetzt. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Partikel auf darin verpackte Lebensmittel übergehen, wird als sehr gering eingeschätzt, da sich diese Schichten an der Außenseite befinden. Andere Verpackungen wiederum werden mit Nanoschichten aus Aluminium oder Siliziumoxid bedampft. Ob aus solchen anorganischen Schichten Partikel freigesetzt werden, ist noch nicht geklärt.

Nanotechnologie wird seit vielen Jahrzehnten bereits in Lacken eingesetzt. Die kleinen Partikel sind dort mechanisch aktiv gebunden. Weitere Anwendungsgebiete sind antimikrobielle Beschichtungen bei Küchengeräten sowie mit Nanopartikeln modifizierte Textilien. Bei Textilien können Nanopartikel sowohl für die Entwicklung schmutzabweisender Oberflächen eingesetzt werden als auch als wirksame Wasserbarriere dienen. Antimikrobiell wirkende Silber-Nanopartikel werden in Schuhsohlen und einigen Bekleidungstextilien verwendet.

Bei der Untersuchung und dem Nachweis von Nanopartikeln wird derzeit der parallele Einsatz mehrerer Analysemethoden empfohlen.

Aus Sicht der Risikobewertung sind viele Fragen offen. Besonders die geeigneten Teststrategien zur Ermittlung gesundheitlicher Risiken stellen eine Herausforderung dar.

Dr. Irene Lukassowitz | idw
Weitere Informationen:
http://www.bfr.bund.de
http://www.bfr.bund.de/cd/7731

Weitere Berichte zu: Nanotechnologie Titandioxid Zinkoxid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neues Verfahren verhindert Abstoßung transplantierter Stammzellen
19.02.2019 | Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

nachricht Identitätsverlust von Immunzellen verstanden
18.02.2019 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur

Mit additiven Verfahren wie dem 3D-Druck lässt sich nahezu jede beliebige Struktur umsetzen – sogar im Nanobereich. Diese können, je nach verwendeter „Tinte“, die unterschiedlichsten Funktionen erfüllen: von hybriden optischen Chips bis zu Biogerüsten für Zellgewebe. Im gemeinsamen Exzellenzcluster „3D Matter Made to Order” wollen Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg die dreidimensionale additive Fertigung auf die nächste Stufe heben: Ziel ist die Entwicklung neuer Technologien, die einen flexiblen, digitalen Druck ermöglichen, der mit Tischgeräten Strukturen von der molekularen bis zur makroskopischen Ebene umsetzen kann.

„Der 3D-Druck bietet gerade im Mikro- und Nanobereich enorme Möglichkeiten. Die Herausforderungen, um diese zu erschließen, sind jedoch ebenso gewaltig“, sagt...

Im Focus: Diamanten, die besten Freunde der Quantenwissenschaft - Quantenzustand in Diamanten gemessen

Mithilfe von Kunstdiamanten gelang einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch zu messen. Ein Qubit gilt als die Grundeinheit der Quanteninformation. Die Ergebnisse der Studie, die von der Universität Ulm koordiniert wurde, erschienen jüngst in der renommierten Fachzeitschrift Science.

Die Quantentechnologie gilt als die Technologie der Zukunft. Die wesentlichen Bausteine für Quantengeräte sind Qubits, die viel mehr Informationen verarbeiten...

Im Focus: Wasser ist homogener als gedacht

Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1% Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.

Wasser ist das „Element“ des Lebens, die meisten biologischen Prozesse sind auf Wasser angewiesen. Dennoch gibt Wasser noch immer Rätsel auf. So dehnt es sich...

Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Unendliche Weiten: Geophysiker nehmen den Weltraum ins Visier

21.02.2019 | Veranstaltungen

Tagung rund um zuverlässige Verbindungen

20.02.2019 | Veranstaltungen

LastMileLogistics Conference in Frankfurt befasst sich mit Lieferkonzepten für Ballungsräume

19.02.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur

21.02.2019 | Verfahrenstechnologie

Neue Mechanismen der Regulation von Nervenstammzellen

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Fledermäusen auf der Spur: Miniatur-Sensoren entschlüsseln Mutter-Kind-Beziehung

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics