Eine Risikobewertung technisch hergestellter Nanoteilchen durch Berechnung und Empirie erreichen
Die rapide Entstehung neuartiger Anwendungen im Bereich der Nanotechnologie macht koordinierte und nachvollziehbare Methoden zur Bewertung von menschlichen Risiken und Umweltrisiken erforderlich. Das EU-finanzierte Projekt NANOBRIDGES (Building bridges between specialists on computational and empirical risk assessment of engineered nanomaterials) begegnete dieser Anforderung mit der Einrichtung eines internationalen Netzes von Forschern im Bereich der Nanotechnologie und des Nanoengineering. Das oberste Ziel war die Entwicklung neuer Methoden für die Modellierung der menschlichen Gesundheit und von Umweltfolgen durch technisch hergestellte Nanoteilchen unter Anwendung von Rechenansätzen, die von verfügbaren experimentellen Daten gestützt werden und die problemlos auf die Industrie zum Entwurf sicherer und umweltfreundlicher Nanomaterialien angewandt werden können. Das Netz ging Herausforderungen an, die die Risikobewertung von Nanoteilchen einschränken. Dies beinhaltete die Zusammenarbeit zwischen Entwicklern von Rechenmethoden und empirischen Methoden für die Risikobewertung, den Austausch von zeitgleich entwickelten Ideen sowie regulatorische Ansätze für eine globale Nanorisikobewertung. Die Arbeit begann mit einer Durchsicht der Literatur, um die Qualitätsbewertungskriterien für Toxizität und sonstige physikalisch-chemische Daten zu Nanoteilchen zu definieren. Dies führte zu universalen Protokollen für den Erhalt qualitativ hochwertiger Daten zur Computermodellierung. Es wurde eine Reihe neuartiger struktureller Deskriptoren und Algorithmen bestimmt, die eine Untersuchung der Interaktionen von Nanoteilchen mit verschiedenen kleinen Proteinen ermöglichen, welche für den menschlichen Körper von zentraler Bedeutung sind und es wurde ein DNA-Molekül erforscht. Des Weiteren wurden verschiedene Software-Tools hinsichtlich Gruppierung oder Analogie sowie eine QSAR-Modellierung für Nanoteilchen entwickelt. Schließlich wurden unter Anwendung definierter Qualitätsdatenanforderungen (Quality Data Requirements) Modelle hinsichtlich der quantitativen Struktur-Wirkungs-Beziehung (Quantitative Structure-Activity Relationship, QSAR) für mehrere Endpunkte entwickelt. Über die Bereitstellung neuer Modelle und Methoden für Sicherheitsprüfungen von Nanoteilchen wird das NANOBRIDGES-Projekt die Risikobewertung in einer Gesellschaft verbessern, die zunehmend auf Nanotechnologie angewiesen ist. Im Zuge des Projekts wurden zudem verschiedene Aspekte hinsichtlich der Risikobewertung von Nanoteilchen miteinander verwoben, um die Zersplitterung der wissenschaftlichen Maßnahmen in diesem aufstrebenden Gebiet zu überwinden. Der Nanotechnologiesektor kann jetzt den Entwurf sicherer und umweltfreundlicher Nanomaterialien ins Auge fassen.
Schlüsselbegriffe
Nanoteilchen, Risikobewertung, Nanotechnologie, Nanotoxizität
