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    Neuigkeiten und Infos rund um das Thema Nanotechnologie.

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    Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Projekte, um Wissenslücken zu schließen und Maßnahmen zur Risikoerkennung und -minimierung einzuleiten.

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Willkommen bei DaNa2.0 (Daten und Wissen zu Nanomaterialien)

Was genau sind Nanopartikel? Was versteht man unter „Exposition“? Wann sprechen Toxikologen von einem Risiko? Antworten auf diese und weitere Fragen zur Sicherheits-forschung an Nanomaterialien finden Sie auf dieser Webseite: www.nanopartikel.info

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NanoINHAL Logo

NanoINHAL - In-vitro Testverfahren für luftgetragene Nanomaterialien zur Untersuchung des toxischen Potentials und der Aufnahme nach inhalativer Exposition mittels innovativer organ-on-a-chip Technologie

Publikationen

Veröffentlichungen

 

 

 

 - Projektbeschreibung in Erstellung  -

 


Förderkennzeichen: 03XP0226

Laufzeit: 01.06.2019 - 31.05.2022


 

Projektleitung

Prof. Dr. Roland Lauster, Technische Universität Berlin, Berlin (DE)

 

 

Projekt-Partner

 

 


 

 

 

InnoMatLife

InnoMat.Life - Innovative Materialien und neue Produktionsverfahren: Sicherheit im Lebenszyklus und der industriellen Wertschöpfung

Publikationen

Veröffentlichungen

 

 

 

 - Projektbeschreibung in Erstellung  -

 


Förderkennzeichen: 03XP0216

Laufzeit: 01.04.2019 - 31.03.2022


 

Projektleitung

PD Dr. Andrea Haase, Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Berlin (DE)

 

 

Projekt-Partner

  • Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Berlin (DE)
  • BASF SE, Ludwigshafen (DE)
  • Institut für Energie- und UmweIttechnik e.V. (IUTA), Duisburg (DE)
  • Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME), Schmallenberg (DE)
  • Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ), Leipzig (DE)
  • IBE R&D Institute for Lung Health gGmbH, Münster (DE)
  • Zoz GmbH, Wenden (DE)

 

 


 

 

 

Logo MetalSafety

MetalSafety - Entwicklung von Bewertungskonzepten für faserförmige und granuläre Metallverbindungen - Bioverfügbarkeit, toxikologische Wirkprofile sowie vergleichende in vitro-, ex vivo- und in vivo-Studien

Publikationen

Veröffentlichungen

 

 

Metalle und ihre Verbindungen sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken, so als Bestandteile von Edelstahl, als Katalysatoren, Pigmente oder im Auto- sowie Flugzeugbau. Ferner werden Metallverbindungen auch in zahlreichen innovativen Prozessen eingesetzt, u.a. in 3D-Druckerfarben, als Halbleiter in der Elektronik und in der medizinischen Diagnostik. Dabei werden neben granulären Verbindungen unterschiedlicher Partikelgröße auch zunehmend faserförmige „Nanowires“ verwendet. Allerdings haben sich viele Metalle als inflammatorisch und/oder sogar krebserzeugend erwiesen. Hierbei hängt die Toxizität oftmals erheblich von der jeweiligen Verbindungsform ab.

Das wissenschaftliche Gesamtziel des Vorhabens MetalSafety ist die Entwicklung von vergleichsweise einfachen in vitro-Modellen zur toxikologischen Bewertung und Gruppierung von verschiedenen Metallverbindungen mit unterschiedlicher Löslichkeit bzw. Bioverfügbarkeit. Im Vordergrund stehen dabei faserförmige Metallverbindungen, sogenannte Nanowires, die in zunehmendem Maße in einer steigenden Anzahl von innovativen Anwendungen eingesetzt werden, und für die bislang noch kaum toxikologische Daten vorliegen. Diese sollen in ihren Wirkungen mit entsprechenden nanoskaligen granulären und wasserlöslichen Verbindungen verglichen werden.

MetalSafety Projekt ArbeitsplanMetalSafety Projekt Arbeitsplan

Hierfür soll zunächst ein Expositionssystem für die Applikation und Dosisbestimmung faserförmiger Verbindungen in Zellkulturen im Air-liquid interface (ALI) etabliert werden. Anhand von Genexpressions- und Gentoxizitätsanalysen sollen molekulare Wirkprofile erstellt werden.

Anschließend sollen die eingesetzten Modellsysteme (Löslichkeit auf subzellulärer Ebene in physiologisch relevanten Flüssigkeiten, Effekte in Zellkulturen) bzgl. ihrer Vorhersagekraft für die Toxizität, der zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen und Dosis-Wirkungsbeziehungen an komplexeren ex vivo-/in vivo-Modellen validiert werden. Toxikodynamische Speziesunterschiede zwischen Ratte und Mensch werden auf der Ebene von Zellkulturen und von Gewebeschnitten (PCLS) bestimmt. Die Reaktionen in Zellkulturen sowie die ex vivo-Ergebnisse der PCLS von Ratte und Mensch sollen schließlich mit in vivo-Daten im Tiermodell verglichen werden.

 

Die Identifizierung relevanter Wirkungsmechanismen der einzelnen Metalle und ihrer Verbindungen ist eine wichtige Voraussetzung für eine wissenschaftlich basierte Grenzwertableitung am Arbeitsplatz und in der Umwelt, auch für neue innovative Metallformen und Verbindungen.

 

 


Förderkennzeichen: 03XP0211

Laufzeit: 01.03.2019 - 28.02.2022


 

Projektleitung

Karlsruher Institut für Technologie Logo

 

Prof. Dr. Andrea Hartwig, Institut für Angewandte Biowissenschaften (IAB), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe (DE)

 

 

 

Projekt-Partner

 


 

 

 

CarboBreak Logo

CarboBreak - Voraussetzungen und Mechanismen einer Freisetzung alveolengängiger faserförmiger Carbonfaser Bruchstücke

Publikationen

Veröffentlichungen

 

 

Innovative Fasermaterialien und Faserverbundwerkstoffe wurden in den letzten Jahren immer weiter entwickelt und erfreuen sich in den verschiedensten Anwendungsgebieten und Produkten einer steigenden Nachfrage.

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von Carbonfasern und kritischen, gesundheitsrelevanten Carbonfaser-Bruchstücken  © BAuARasterelektronenmikroskop-Aufnahme von Carbonfasern und kritischen, gesundheitsrelevanten Carbonfaser-Bruchstücken © BAuA

 

Insbesondere bei den Carbonfasern hat sich der globale Bedarf innerhalb dieses Jahrzehnts mehr als verdoppelt. Voruntersuchungen haben für die Fasern selbst und den aus ihnen hergestellten polymeren Verbundwerkstoffen bei mechanischer Beanspruchung und Bearbeitung teilweise eine ausgeprägte Neigung zum Splitterbruch gezeigt. Bisher ist ungeklärt, wie stark das Potential zur Freisetzung alveolengängiger Bruchstücke innerhalb des gesamten Lebenszyklus bei der mechanischen Beanspruchung der Fasern ist.

Im Licht der Asbestproblematik erscheint die Entwicklung materialwissenschaftlicher Expertise zum Bruchverhalten von Carbonfasern unterschiedlicher Typen und Herkunft als dringend geboten. Es ist notwendig, die stofflichen Voraussetzungen der Fasern für die Ausbildung alveolengängiger faserförmiger Fragmente aufzuklären.

 

Arbeitsschutzmaßnahmen im Carbonfaser-Technikum des STFI © Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.Arbeitsschutzmaßnahmen im Carbonfaser-Technikum des STFI © Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.Die wachsende Bedeutung von Carbonfasern insbesondere für Leichtbau- und Hochleistungsanwendungen erfordert aufgrund der hohen Beständigkeit graphitischer Werkstoffe in biologischen Systemen nicht nur aus der Sicht der Produktentwickler, sondern auch aus Sicht der Arbeits- und Produktsicherheit, ein tiefgehendes Verständnis von Staub- und Faserfreisetzungsprozessen. Dafür bedarf es gemeinschaftlicher übergreifender Anstrengungen unterschiedlicher Disziplinen wie Sicherheitsforschung, Materialwissenschaften und Produktentwicklung.

Ziel des Vorhabens CarboBreak ist ein verbessertes Verständnis des Splitterbruchverhaltens von Carbonfasern sowie die Untersuchung des Freisetzungsverhaltens von alveolengängigen Bruchstücken aus den Fasern und daraus hergestellten Faserverbundwerkstoffen bei mechanischer Beanspruchung. Als Ergebnis werden Empfehlungen für die Arbeitsweise und die persönliche Sicherheit sowie zu idealen bzw. optimierten Prozessparametern erstellt. Die Ergebnisse des Projektes CarboBreak leisten grundsätzliche Beiträge zur Entwicklung anwendungssicherer Materialinnovationen.

 


Förderkennzeichen: 03XP0197

Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2021


 

Projektleitung

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V Logo

 

Dr. Anna Große, Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., Chemnitz (DE)

 

 

Projekt-Partner

 

 


 

 

NanoCELL Project Logo

NanoCELL - Umfassende Charakterisierung und humantoxikologische Bewertung von Nanocellulose entlang ihres Lebenszyklus für eine zuverlässige Risikoabschätzung und einen sicheren Einsatz in umweltfreundlichen Verpackungsmaterialien

Publikationen

Veröffentlichungen

 

 

 

Cellulose ist der am häufigsten vorkommende, organische Stoff auf der Erde. Nanoskalige Kristallite können aus Biomasse oder Cellulose-haltigen Wertstoffen (Abfall) gewonnen werden. Nanocellulose (NC) wird dabei aus nachwachsenden Rohstoffen extrahiert und ist damit ein Rohstoff aus dem Bereich der Bioökonomie. Nanocellulose weist sehr gute Barriere-Eigenschaften für Sauerstoff und Mineralöle auf und kann damit Barriere-Materialien aus fossilen Rohstoffen ersetzen.

Nanocellulose ist biologisch abbaubar und bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Reduktion von schwer abbaubarem Plastikmüll und somit einen möglichen Ausweg aus der Mikroplastik-Problematik in der Umwelt, für die Fälle bei denen Verpackungsmüll unbeabsichtigt in die Umwelt gelangt und bei denen geeignete Sammelsysteme fehlen. Darüber hinaus weisen mehrere Untersuchungen darauf hin, dass Nanocellulose besser verträglich mit anderen Polymeren und Papier als üblicherweise verwendete Materialien ist und daher weniger Probleme im Recyclingprozess verursacht und zu einer höheren Recyclatqualität führt.

Während es allgemein akzeptiert wird, dass bakteriell hergestellte Cellulose nicht toxisch ist, existieren große Wissenslücken bei der Frage nach Aus- und Wechselwirkung von anderen Nano-/Mikrostrukturen aus Cellulose, wie z. B. Nanocellulose-Kristalle und Nanocellulose -Fasern. Die Toxizität dieser Materialien hängt stark von ihrer Form und Größe, der Oberflächenchemie und der der Qualität des Herstellungsprozesses (Verunreinigungen) ab. Vorläufige Ergebnisse weisen auf eine geringe dermale und orale Toxizität hin, sind jedoch widersprüchlich in Bezug auf Toxizität bei Inhalation.

 NanoCELL Projektgrafik finalDE

Vor diesem Hintergrund verfolgt das Vorhaben NanoCELL folgende Ziele:

1. Materialentwicklung und Analytik der Nanocellulose

  • Verbesserte Strategien zur Herstellung von Nanocellulose aus verschiedenen Quellen (u.a. Zellstoff und (Alt-) Papier) sowie Hochskalierung des Syntheseansatzes
  • Entwicklung von Methoden zur Herstellung von Nanocellulose -verstärkten Folien und Beschichtungen
  • Evaluierung der Leistungsfähigkeit der Nanocellulose -verstärkten Folien und Beschichtungen hinsichtlich ihrer Barriereeigenschaften gegenüber Sauerstoff und Mineralölen
  • Entwicklung standardisierter Analysestrategien von der Probenvorbereitung bis zur physikalisch-chemischen Charakterisierung der Nanocellulose in komplexen Matrizes (wie Speichel, Magensäure, Darmflüssigkeit)
  • Entwicklung quantitativer Messmethoden zur Charakterisierung von Nanocellulose entlang ihres Lebenszyklus auf Basis der Elektronenmikroskopie sowie der Feldflussfraktionierung (FFF) gekoppelt mit der statischen (MALS) und dynamischen Lichtstreuung (DLS) und der Brechungsindexdetektion (RI)

 

2. Toxikologische Evaluierung der Nanocellulose

  • Simulation und experimentelle Verifizierung des potentiellen Transports von Nanocellulose über die gastrointestinale Barriere (GIT)
  • Simulation des chemischen Abbaus und der Aufnahme von Nanocellulose in humane Zellen in Abhängigkeit von der Partikelgröße und weiteren Partikeleigenschaften (Gestalt, Oberflächenladung)
  • Entwicklung intelligenter Teststrategien auf Basis neuartiger In vitro- und In silico-Verfahren zur Früherkennung und Vorhersage von Materialrisiken in Verbindung mit Nanocellulose
  • Untersuchung der toxikologischen Wirkung von Nanocellulose unter Anwendung neu entwickelter Zellmodelle (GIT, Lunge) und Chip-basierter Hochdurchsatzverfahren

 

 


Förderkennzeichen: 03XP0196

Laufzeit: 01.03.2019 - 28.02.2022


 

Projektleitung

Postnova Analytics GmbH Logo

 

Dr. Florian Meier, Postnova Analytics GmbH, Landsberg am Lech (DE)

 

 

 

Projekt-Partner

PN Logo RGB

 

Postnova Analytics GmbH, Landsberg am Lech (DE)

 

VITROCELL Systems GmbH Logo

 

 

 

Assoziierte Partner

UBA Logo

 

Umweltbundesamt (UBA), Dessau-Roßlau (DE)

 

Infiana Logo

 

Infiana Germany GmbH & Co. KG, Forchheim (DE)

 

Grünperga Logo

 

GRÜNPERGA Papier GmbH, Grünhainichen (DE)

 

 

 


 

Unterkategorien

Veröffentlichungen

Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt DaNa 2.0 hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Daten und Wissen zu Nanomaterialien - Aufbereitung gesellschaftlich relevanter naturwissenschaftlicher Fakten.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt nanoGEM hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Nanostrukturierte Materialien - Gesundheit, Exposition und Materialeigenschaften .


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Weitere Veröffentlichungen des Projekts inklusive projekteigener SOPs finden Sie unter www.nanogem.de

 

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt  NanoMed hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Toxikologische Charakterisierung von Nanomaterialien für die diagnostische Bildgebung in der Medizin.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt  NanoPharm hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Neue photokatalytisch aktive Verbund- materialien zur Eliminierung von pharmazeutischen Reststoffen.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt  NanoPurification hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Entwicklung fortschrittlicher Materialien und Verfahren zur Wasser- und Abwasserbehandlung mittels funktioneller Nanokomposite.

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Veröffentlichungen

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt  NAPASAN hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Einsatz von Nano-Partikeln zur Sanierung von Grund-wasserschadensfällen.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt UMSICHT hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Abschätzung der Umweltgefährdung durch Silber-Nanomaterialien: vom chemischen Partikel bis zum technischen Produkt.

 

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Veröffentlichungen

Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt  NanoCare hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Eine deutsche Initiative zu den gesundheitlichen Aspekten synthetischer Nanopartikel: Bildung einer Informations- und Wissens-Basis für Innovative Materialforschung.

 

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Veröffentlichungen

Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt INOS hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Identification and Assessment of the Effects of Engineered NanOparticleS on Human and Environmental Health.

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Veröffentlichungen

Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt Inno.CNT - CarboSafe hervorgegangene Publikationen zum Thema "Untersuchungen zur Umwelt- und Verbrauchersicherheit von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT)".

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Veröffentlichungen

Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt Inno.CNT - CarboAir hervorgegangene Publikationen zum Thema "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft".

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Aufbauend auf den Ergebnissen der Projekte CarboSafe und TRACER vertieft das Projekt CarboLifeCycle die Sicherheitsforschung.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt CaNTser hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Erforschung des tumorigenen Potentials und der Langzeitwirkung von Carbon NanoTubes.

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt NanoBEL hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich "Biologische Elimination komplexer diagnostischer Nanopartikel".

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Auf dieser Seite finden Sie aus dem Projekt NanoToxClass hervorgegangene Publikationen zum Themenbereich Etablierung von Nanomaterial Gruppierungs-/ Klassifizierungsstrategien auf Basis der Toxizität und zur Unterstützung der Risikobewertung.

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Veröffentlichungen

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Grundlagen Nano

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Die Kapitel über Freisetzung, Exposition, Aufnahme und Verhalten von Nanomaterialien im menschlichen Körper und in der Umwelt sowie die Risikobetrachtung geben Ihnen einen Überblick.

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Forschung aktuell

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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Projekte zum Thema "Nanotechnologien für Mensch und Umwelt". Informationen zu den Fördermaßnahmen finden Sie hier.

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Wissensbasis

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Datenbank mit wichtigen und allgemeinverständlichen Gesundheits- und Umweltaspekten sowie Fakten zur Sicherheit anwendungsrelevanter synthetischer Nanomaterialien.

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