Sicherheitsanalyse für Nanomaterialien
Im Lauf der letzten 20 Jahre hat sich die Nanotechnologie dank der Fortschritte bei Materialien und Verfahren schnell weiterentwickelt. Aufgrund dessen sind Nanopartikel und Nanomaterialien nach der Nutzung ihrer einzigartigen Eigenschaften in zunehmendem Maße am Arbeitsplatz, zu Hause und in der Umwelt präsent. Forschung, Entwicklung und Kommerzialisierung haben auf diesem Gebiet die Erstellung einschlägiger Charakterisierungs- und Prüfprotokolle zur Bewertung der Sicherheit des Menschen oder der Toxizität überholt. Nun werden zwar Fortschritte erzielt, aber es ist immer noch von entscheidender Bedeutung, eine neue Wissenschaftlergeneration in der Nanotoxikologie zu schulen. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts NANOTOES (Nanotechnology: Training of experts in safety) bestand darin, junge Forschende bei Untersuchungen zu dem Thema zu unterstützen, auf welche Weise Nanomaterialien mit Zellen und Geweben interagieren. Dieses Wissen hat es ihnen ermöglicht, zuverlässige und genaue Assays zu entwickeln, und wertvolle Messwerte geliefert, die zur Formulierung eines geeigneten Rechtsrahmens hinführen. Mit Toxizität verbundene Eigenschaften einschließlich Partikelgröße, Form, Oberflächenladung, Anheftung spezieller chemischer Stoffe an der Oberfläche und Freisetzung von toxischen Metallionen wurden in einzelnen Projekten identifiziert. In mehreren Fällen stellte man fest, dass die Toxizität auf unerwünschte Verunreinigungen, vor allem bakterielle Verbindungen, zurückzuführen war, die an sich entzündungsfördernde Stimuli darstellen, so dass die Nanopartikel nur als harmlose Träger für diese agierten. Die Projektpartner entwickelten außerdem neue Methoden und passten die vorhandenen an, um die Bedingungen der Gefährdung durch Nanopartikelbelastung wiederzugeben. Sie umfassten die Freisetzung von Silberionen, Veränderungen, die Nanopartikel durchlaufen, wenn sie mit Blutbestandteilen in Kontakt kommen, und die Erzeugung reaktionsfreudiger und somit giftiger Sauerstoffspezies, die durch Nanomaterialien ausgelöst werden. Man widmete sich gleichermaßen der Herbeiführung von Entzündungen und sowohl Mutationen als auch DNA-Brüchen, die zu Krebs führen können. Die Zusammenarbeit zwischen den an 12 Institutionen arbeitenden 13 Stipendiatinnen und Stipendiaten ergab ein Expertennetzwerk in einander überlappenden Disziplinen, welche die Nanomaterialsicherheit aus verschiedenen Perspektiven erforschten. Stipendiatinnen und Stipendiaten bekamen wissenschaftliche Weiterbildung in Bereichen wie zum Beispiel Medizin, Immunologie, Biochemie, Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften. Sie wurden überdies in rechtlichen und regulatorischen Aspekten, wissenschaftlicher Kommunikation und der praktischen Anwendung von Ergebnissen geschult. Die Resultate ihrer Arbeit werden in von Experten begutachteten Journalen vorgestellt. NANOTOES hat Expertenschulungen für eine neuen Generation von Fachleuten bereitgestellt, damit diese dem wachsenden Bedarf an standardisierten Tests von neuartigen Materialien nachkommen und die öffentliche und ökologische Sicherheit gewährleisten. Die von den Stipendiatinnen und Stipendiaten entwickelten speziellen Fertigkeiten werden es ihnen erlauben, eine Karriere in der Nanotechnologie, Nanomedizin und anderen damit in Verbindung stehenden Bereichen aufzubauen, und gewährleisten, dass die EU an der Spitze der Nanotechnologiesicherheit steht.
Schlüsselbegriffe
Nanomaterialien, Nanotechnologie, Nanotoxikologie, NANOTOES, Nanopartikel, Nanoteilchen
