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CaNTser – Erforschung des toxischen Potentials von Carbon NanoTubes nach Langzeitinhalation
Durch Untersuchungen der letzten Jahre konnte gezeigt werden, dass Kohlenstoff Nanoröhrchen (engl. carbon nanoturbes, CNT) abhängig von ihrer Struktur unterschiedliche toxische Eigenschaften haben. So weisen Kohlenstoff Nanoröhrchen mit kurzer oder verknäuelter Morphologie nur toxische Wirkungen auf, die der von Partikeln ohne spezifische Toxizität entsprechen. Im Gegensatz dazu weisen Ergebnisse des vorherigen BMBF-geförderten Projektes CarboTox darauf hin, dass lange und faserförmige CNTs ähnlich wie Asbest eine Tumor-verursachende Wirkung haben könnten. Da diese Hypothese, dass Kohlenstoff Nanoröhrchen nach Inhalation ähnlich wie Asbest zu Tumoren beim Menschen führen könnten, weitreichende Konsequenzen hätte, ist eine wissenschaftliche Untersuchung dieser Hypothese dringend erforderlich.
Das Hauptziel des Projektes CaNTser ist deshalb, eine tumorverursachende Wirkung von faserförmigen CNTs nach Inhalation zu überprüfen, einen möglichen Wirkungsmechanismus zu erkennen und eventuell einen Grenzwert abzuleiten.
Weiterhin haben Untersuchungen gezeigt, dass die Toxizität und wahrscheinlich auch die Tumorinduktion von Kohlenstoff Nanoröhrchen sehr von den unterschiedlichen Modifikationen (Länge, Durchmesser, Krümmung, Oberflächenbeschaffenheit) und den Vereinzelungs-/Verklumpungs-Eigenschaften bestimmt wird. Deshalb sollen in diesem Vorhaben in Kurzzeit-Screening-Verfahren in vitro und in vivo diejenigen Eigenschaften der Kohlenstoff Nanoröhrchen ermittelt werden, welche eine toxische und darauf beruhende kanzerogene Eigenschaft hervorrufen bzw. verstärken oder vermindern.
Da für derartige Untersuchungen unterschiedliche Kohlenstoff Nanoröhrchen benötigt werden, soll im Rahmen dieses Projektes zudem die besondere Herausforderung überwunden werden, den Syntheseablauf der Kohlenstoff Nanoröhrchen so zu steuern, dass unter anderen entweder gerade gewachsene bzw. gekrümmte Nanoröhren entstehen. Dies soll über die Steuerung der Defektdichte der CNTs erreicht werden und erfordert einen genauen und reproduzierbaren Ablauf des Syntheseprozesses.
Förderkennzeichen: BMBF - FKZ 03XP0016
Laufzeit: 01.07.2015 - 31.12.2018
Projektleitung
Projekt-Partner
Veröffentlichungen
2017
- Eckert, V.; Büchner, B.; Leonhardt, A.; Reamon-Bütthner, S.; Ziemann, C.; Schaudien, D. (2017). Synthesis of tailormade multi-walled carbon nanotubes with different morphologies for toxicological studies. NanoToday, 06.-10. Dezember 2017, Kona, USA. [Poster]
- Eckert, V.; Büchner, B.; Leonhardt, A. (2017). Herstellung und Untersuchung von Kohlenstoffnanoröhren unterschiedlicher Morphologien. NanoCare, 04.-05. Mai 2017, Karlsruhe, Deutschland. [Vortrag]
- Eckert, V.; Büchner, B.; Leonhardt, A. (2017). Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren mit unterschiedlichen Morphologien für toxikologische Untersuchungen. NanoCare, 04.-05. Mai 2017, Karlsruhe, Deutschland. [Poster]
2016
- Eckert, V.; Fuge, R.; Büchner, B.; Leonhardt, A. (2016). Untersuchung der morphologischen Eigenschaften von undotierten sowie N-dotierten mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren hinsichtlich ihrer Steifigkeit. NanoCare, 03.-04. Mai 2016, Frankfurt, Deutschland. [Poster]
- Eckert, V.; Fuge, R.; Büchner, B.; Leonhardt, A. (2016). Investigation of the morphological properties of pristine and N-doped multi-walled carbon nanotubes regarding their straightness. ChemOnTubes, 03.-07. April 2016, Brüssel, Belgien. [Poster]
- Eckert, V.; Fuge, R.; Büchner, B.; Leonhardt, A. (2016). Morphological properties of pristine and N-doped multi-walled carbon nanotubes. NanoCarbon, 23.-24. Februar 2016, Würzburg, Deutschland. [Poster]