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Nanomaterialien prüfen ohne Tierversuche

(29.10.2020) Nanomaterialien müssen analysiert und getestet werden, um sicherzustellen, dass sie unbedenklich sind. Hierfür sind Methoden ohne Tierversuche sehr gefragt. Einem Team der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) ist es gelungen, tierversuchsfreie Alternativen für die Sicherheitsforschung von Nanomaterialien zu entwickeln. Dabei werden Experimente im Reagenzglas mit mathematischen Modellen kombiniert.

Eine Säule der neuen Methoden sind Versuche an Zellkulturen, um biologische Wirkungen von Nanopartikeln zu erkennen. Untersucht wird hier unter anderem, welche Dosis zu schädigenden Effekten führt. Darüber hinaus werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Nanomaterialien wie Größe, Form oder Reaktionen mit anderen Molekülen analysiert und berücksichtigt.

Um die Aussagekraft der Laboranalysen zu erhöhen, werden Modelle entwickelt und verwendet, mit denen sich die Bedingungen in der Realität nachbilden lassen. Bei Stoffen, die über die Lunge oder den Darm aufgenommen werden, kommen für die Untersuchungen an Zellkulturen beispielsweise menschliche Lungen- oder Darmzellen zum Einsatz.

Mit Hilfe von Zellkulturen oder Mikroorganismen lassen sich bereits viele Tierversuche vermeiden. Noch besser gelingt dies, wenn die Technologien in geeignete Datenmodelle integriert werden. Bild: Empa

Außerdem werden die Erkenntnisse aus Untersuchungen von ähnlichen Substanzen genutzt, wenn es darum geht, schädliche Wirkungen zu ermitteln. Haben zwei Stoffe die gleiche Wirkungsweise und für den einen sind die Risiken bekannt, kann das Gefährdungspotential für den anderen aus diesen Daten mit Hilfe von Berechnungen kalkuliert werden.

Die mit den verschiedenen Verfahren gewonnenen Daten werden gesammelt und dienen als Ausgangspunkt, um weitere Effekte abzuschätzen und mögliche Risiken von Nanomaterialien zu bestimmen. Auf diese Weise soll eine umfassende Risikoanalyse und -bewertung ermöglicht werden. Die grundlegenden Prinzipien lassen sich übertragen, um beispielsweise in Zukunft auch die Wirkungen von mehreren verschiedenen Nanopartikeln untereinander darstellen oder bestimmte Einflussfaktoren auf den Körper berücksichtigen zu können, z. B. Krankheiten oder ein höheres Lebensalter.

Mehr erfahren

Informationen zur Sicherheit und zu möglichen Risiken von Nanomaterialien haben wir für Sie in den Rubriken Gesundheit und Umwelt zusammengestellt.

Die Experten-Interviews mit Dr. Elke Anklam von der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission, mit dem Nano-Toxikologen Prof. Harald Krug und Dr. Rolf Buschmann vom Bund für Umwelt und Naturschutz geben einen vertiefenden Einblick in verschiedene Bereiche, Fragen und Probleme bei der Sicherheitsforschung und Risikobewertung von Nanomaterialien.

Eine Reihe von Aspekten aus Verbrauchersicht beleuchten die Antworten auf Verbraucherfragen, u. a. zu dem Thema Sicherheitsforschung, die Sie in der Rubrik „Sie fragen - wir antworten“ finden.


Neugierig? Mehr Meldungen aus der Nano-Welt finden Sie in unserem Archiv.

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