NanoINHAL

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

Die inhalative Route ist ein wichtiger Aufnahmeweg für Nanomaterialien und andere innovative Materialien im nano- und mikroskaligen Bereich. Die Lunge ist daher ein wichtiges Zielorgan für akute toxische Effekte. Gleichzeitig entscheidet die Barrierefunktion der Lunge über eine systemische Aufnahme der Materialien und daraus resultierende Effekte auf weitere Organe. Ziel des Verbundprojektes NanoINHAL ist es, ein innovatives Prüfsystem für luftgetragene Nanomaterialien zu entwickeln basierend auf dem vorhandenen Know-how der Projektpartner im Bereich der in vitro Testverfahren.

Am Fraunhofer ITEM wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer SCAI ein Zellexpositionssystem entwickelt (P.R.I.T. EXPO Cube), das die Exposition von Zellkulturen und Gewebeschnitten gegenüber luftgetragenen Substanzen und Partikeln ermöglicht. Die Eignung dieses Systems für die Testung von Nanopartikeln wurde bereits in den Projekten InhalT90 und NanoCOLT demonstriert.

Die TU Berlin und die TissUse GmbH entwickeln Organ-on-a-Chip Systeme, die es erlauben, Zell- und Gewebemodelle mit Medium zu perfundieren und gleichzeitig verschiedene Organsysteme zu verbinden. Derartige Multi-Organ-Systeme erhalten die Funktion der Organe über Wochen hinweg stabil. Sie sind deshalb für den Einsatz in Langzeitstudien mit wiederholter Exposition gegenüber Stoffen geeignet.

Durch Kombination beider Technologien soll im Projekt NanoINHAL ein Testsystem entwickelt werden, das Untersuchungen vor Ort im Langzeitbetrieb mit täglich wiederholender Realexposition ermöglicht. Neben direkten Effekten an den menschlichen Atemwegsmodellen werden vom System parallel Daten zu Absorption und Effekten auf Sekundärorgane generiert. Letztlich wird das Testsystem exemplarisch in einer Fallstudie zur qualifizierten Bewertung des Gefährdungspotentials von Nanopartikeln in additiven Herstellprozessen, wie dem 3D Druck, erprobt.

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Förderkennzeichen: 03XP0226
Laufzeit: 01.06.2019 - 31.05.2022 (Verlängert bis 31.03.2023)

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