Toxische Sicherheitsprüfungen an Nanopartikeln
Von Bedeutung sind Nanopartikel (NP) vor allem in der Medizin, da sie klein genug sind, um Zellmembranen zu durchdringen und Wirkstoffe zu transportieren. Jedoch ist noch weitestgehend unklar, wie sie auf biologische Systeme wirken, und ob möglicherweise gesundheitliche Risiken bestehen. Hauptziel des EU-finanzierten Projekts INLIVETOX (Intestinal, liver and endothelial nanoparticle toxicity development and evaluation of a novel tool for high-throughput data generation) war die Weiterentwicklung eines In-vitro-Modells, an dem dargestellt wird, wie NP aufgenommen werden und auf zellulärer Ebene interagieren. Da NP auch in Nahrungsmitteln und Medikamenten zu finden sind, konzentrierten sich die Projektpartner auf die orale Aufnahme von NP. Zuerst wurde ein Bioreaktor für die Züchtung von Gewebsmodellen von Leber, Darmepithel und vaskulärem Epithel unter Strömungsbedingungen entwickelt. Das System ermöglichte erstmals die simultane Auswertung der Toxizität von NP auf miteinander verbundene Gewebe, was gegenüber Einzelkulturen eine wesentliche Verbesserung darstellt. Analysiert werden konnte auch, inwieweit durch Interaktion dieser Gewebe die körperliche Reaktion auf NP beeinflusst wird. Zu den Ergebnissen des Projekts zählt bislang die Entwicklung funktionaler Assays zur Ermittlung der NP-Toxizität. Auch wurde untersucht, welche physikochemischen Eigenschaften die NP-Aufnahme beeinflussen. Inwieweit Entzündungsreaktionen die NP-Toxizität beeinflussen, wurde in einem In-vivo-Rattenmodell mit unterschiedlich großen Goldnanopartikeln verfiziert. INLIVERTOX entwickelte ein Fluidiksystem für Leber- und Darmgewebekulturen, an dem sich die Toxizität von NP messen lässt. Damit steht eine leichtere und schnellere Alternative zu Tierversuchen zur Verfügung, um Sicherheitsprüfungen für Nanopartikel zu erleichtern.
