Bewertung der Toxizität synthetischen Feinstaubs
Nanomaterialien sind Materialien mit mindestens einer Dimension in der Größenordnung von Atomen und Molekülen. Darunter sind auch Nanopartikel (NP), die in allen drei Dimensionen von dieser Größe sind. Was Nanopartikel so interessant macht, hat viel mit dem Verhältnis der Oberfläche zum Volumen zu tun. Eine Kugel mit einem Radius von einem Meter hat ein Oberflächen-Volumen-Verhältnis von 3:1. Bei einer Kugel mit einem Radius von einem Nanometer beträgt das Verhältnis 3 000 000 000 : 1! Eine große Oberfläche im Vergleich zum Volumen wirkt sich auf ungewöhnliche Weise auf das Reaktionsvermögen, die Stärke und die elektrischen Eigenschaften aus. Die relative Oberfläche kann nämlich von größerer Bedeutung sein als die Partikelzusammensetzung selbst. Angesichts der wahren Flut an Studien zu Nanopartikeln und ihren Anwendungen ist die Bewertung ihrer potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen und Toxizität überaus wichtig. Daher riefen europäische Forscher das Projekt "Cellular interaction and toxicology with engineered nanoparticles" (Cellnanotox) ins Leben, um den Zusammenhang zwischen Größe und Oberflächenchemie und den Auswirkungen auf Zielorgane zu untersuchen. Nanopartikel gelangen hauptsächlich durch Einatmen und Verschlucken in den menschlichen Körper. Daher wurden hauptsächlich die Lunge und Darm untersucht. Weitere Interessenschwerpunkte in Bezug auf die Entgiftung nach der Verteilung im Körper über den Blutkreislauf, waren Leber, Nieren und Immunsystem. Die Wissenschaftler verwendeten Alternativen zu Tierversuchen, wozu u. a. auch Zellkulturen und Gewebeschnitte gehörten. Die Ergebnisse toxikologischer Tests variierten je nach den verschiedenen zellulären Systemen. Ein immer wiederkehrendes Thema war jedoch, dass eine längere Exposition zu einer höheren Toxizität führte. Die Exposition gegenüber Nanopartikeln erzeugte oxydativen Stress, eine Krankheitsbild, das von zu vielen freien Radikalen und reaktiven Sauerstoffspezies verursacht wird. Außerdem führte die Exposition zu einer Entzündungsreaktion, eine Vielzahl von Reaktionen, die Zellen als Antwort auf eine Verletzung aufgrund von Wirkstoffen, einschließlich Bakterien und Viren oder physisches bzw. chemisches Trauma, auslösen. Cellnanotox sollte sowohl zukünftige Empfehlungen für die Politik und Regulierungen als auch die Ingenieure und Wissenschaftler bei der sicherheitsbewußten Entwicklung von Materialien unterstützen.
