Kohlenstoff-Nanoröhrchen werden vom Körper je nach Art der Verabreichung und der Art (einwandig, mehrwandig, modifiziert) aufgenommen und lassen sich in verschiedenen Organen und Zelltypen wiederfinden. Allerdings kann aufgrund der vielfältigen Unterschiede der verwendeten CNTs, Darreichungsformen und Analysen kein einheitliches Bild über das Verhalten der Kohlenstoff-Nanoröhrchen nach ihrer Aufnahme in den Körper gemacht werden.

 

Kohlenstoff-Nanoröhrchen verhalten sich typischerweise wie Faser-förmige Stoffe, jedoch spielt hier die Länge der einzelnen Fasern eine bedeutende Rolle. Eine Aufnahme der CNTs über die Lunge ist nach allen derzeitigen Studien der kritischste Eintrittsweg in den Körper, da die Fasern länger in der Lunge verweilen als z.B. partikelförmige Materialien. Entscheidendes Merkmal ist dabei das Verhältnis von Durchmesser zu der Länge der CNT-Fasern [1].

Ab einer gewissen Länge können die Kohlenstoff-Nanoröhrchen genau wie andere faserförmige Schadstoffe nicht mehr von den normalen Reinigungsprozessen der Lunge entfernt werden. Die Fasern bleiben viel länger im Lungengewebe stecken, was zu einer dauerhaften Reizung des Gewebes führt. Dies kann sogar soweit gehen, dass die Fasern in tiefere Gewebeschichten „wandern" und dort über Jahre und Jahrzehnte eine Entzündungsreaktion auslösen, die schlussendlich die Bildung von Tumorbildung auslösen kann [2]. Dies steht in Einklang mit Ergebnissen einer aktuellen Studie in Ratten, welche genau diesen Zusammenhang zwischen der Länge der Kohlenstoff-Nanoröhrchen und deren Wirkung auf die Bildung von Granulomen bei den behandelten Tieren gezeigt hatte [3].

 

Aufgrund dieser Effekte erklärt sich auch der Vergleich mit den Asbestfasern, wobei dies nur für die wirklich sehr langen Fasern (>5-10 µm) zutrifft. Kurze Kohlenstoff-Nanoröhrchen haben diesen Effekt nicht und können daher gut für technische Anwendungen eingesetzt werden [4].

 

 

Literatur arrow down

  1. Donaldson, K et al. (2011), Nanomedicine (Lond), 6(1): 143-156.
  2. Marquardt H., Schäfer S. & Barth H. (2013). Toxikologie, Toxikologie - 3., vollst. überarb. erw. Aufl. 2013., Kapitel 34: Fasern und Nanopartikel, S. 885ff. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, ISBN 978-3-8047-2876-9.
  3. Rittinghausen, S et al. (2014), Part Fibre Toxicol, 11(1): 59.
  4. Donaldson, K et al. (2013), Adv.Drug Deliv.Rev., 65(15): 2078-2086.

 

 

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