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22.09.2016

Gemeinsame Forschungsstrategie "Nanotechnologie - Gesundheits- und Umweltrisiken von Nanomaterialien" der Bundesbehörden


Seit 2008 begleiten die für die Sicherheit von Mensch und Umwelt zuständigen Bundesbehörden - dies sind die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und das Umweltbundesamt (UBA) - die rasch voranschreitende Entwicklung neuer Materialien mit einer langfristigen Forschungsstrategie. Im Blickpunkt stehen Fragen des Arbeits-, Verbraucher- und Umweltschutzes, die jetzt über die Nanomaterialien hinaus auf andere Werkstoffinnovationen ausgeweitet werden. Ziel ist eine für Anwender und Umwelt sichere und verträgliche Nutzung neuartiger Werkstoffe über den gesamten Lebenszyklus, von der Materialentwicklung über Produktion, Verarbeitung und Nutzung bis zum Recycling oder zur Entsorgung.

"Das BfR ist an dieser Sicherheitsforschung mit Arbeiten zum Nachweis von Nanomaterialien in den komplexen Matrices von Verbraucherprodukten und Lebensmitteln beteiligt", sagt Professor Dr. Dr. Andreas Hensel, Präsident des BfR. "Ein weiteres Feld der toxikologischen Forschung am BfR ist die Interaktion von Nanomaterialien mit Zellen des menschlichen Organismus und deren Auswirkung auf die Gesundheit. Hier setzen wir tierversuchsfreie Modelle der molekularen Toxikologie wie Kulturen humaner Zellen oder künstliche Organe ein." Untersucht werden etwa Silbernanopartikel, die zum Beispiel in Lebensmittelkontaktmaterialien oder Bekleidungstextilien verwendet werden können.

So fanden BfR-Forscher heraus, dass reine Silbernanopartikel nach einer simulierten Verdauung in Magen und Darm in weit geringerem Maße von menschlichen Darmschleimhautzellen aufgenommen werden als Partikel, die mit Nahrungsmittelbestandteilen zusammen verdaut werden. Somit könnten Untersuchungen mit der reinen Substanz ohne die Nahrungsbestandteile dazu führen, dass Risiken nicht korrekt eingeschätzt werden.

Ein weiteres Ergebnis der BfR-Forschung: Mit Methoden der Gen- und Proteinexpressionsanalyse (Transcriptomics, Proteomics) kann man nachweisen, ob Nanopartikel Wirkungen, wie beispielsweise oxidativen Stress, in Zellkulturen verursachen. Die Methode ist eine Grundlage für die Identifizierung von Biomarkern, anhand derer die Effekte von Nanopartikeln in toxikologischen Untersuchungen verfolgt werden können.

Das Herauslösen von Silber durch Schweiß aus mit Nanosilber ausgerüsteten bzw. silberbeschichteten Textilien wurde in einem weiteren Projekt am BfR untersucht. Mit Silber beschichtete Textilien gaben deutlich mehr Silber in die Schweißsimulanz ab als Textilien, bei denen Nanosilber in die Faser eingebunden war. Solche Erkenntnisse sind vor allem für den sicheren Einsatz von Nanomaterialien in Alltagsprodukten wichtig, weil die Exposition des Menschen gegenüber derartigen Stoffen möglichst klein gehalten werden soll. Außerdem geben sie Hinweise, in welcher Anwendungsform Nanomaterialien im verbrauchernahen Bereich sicher eingesetzt werden können.

Ziel der Forschungen zu Nanomaterialien und zur Nanotoxikologie am BfR ist unter anderem, versuchstierfreie Teststrategien zur Untersuchung der grundlegenden toxikologischen Eigenschaften von neuen Materialien zu entwickeln. Hierzu wird das BfR auch in der Fortschreibung der Forschungsstrategie der Bundesinstitutionen durch weitere Projekte beitragen. Ein wichtiger Schwerpunkt ist die Entwicklung zuverlässiger und validierter Methoden zum Nachweis von Nanomaterialien in verschiedenen Matrices sowie deren Validierung in Ringversuchen mit den Überwachungsbehörden der Bundesländer.

Die gemeinsame Forschungsstrategie ist Teil des am 14. September 2016 vom Bundeskabinett verabschiedeten Aktionsplans Nanotechnologie 2020 der Bundesregierung. Im Mittelpunkt stehen Prüfmethoden und Konzepte zur Charakterisierung und Bewertung von Gesundheits- und Umweltrisiken, die für neue Materialien angepasst und erprobt werden müssen. Die Bundesbehörden wollen hierdurch Grundlagen für eine wissenschaftlich fundierte Politikberatung generieren. Dies betrifft insbesondere Empfehlungen an die Bundesregierung und die EU-Kommission zur Weiterentwicklung von Rechtsvorschriften zum Schutz von Mensch und Umwelt, die Schritt halten müssen mit den raschen Fortschritten in den Materialwissenschaften. Die Forschungsaktivitäten sollen die anwendungssichere und umweltverträgliche Entwicklung von Materialien und deren Folgeprodukten fördern.

Die Forschungsstrategie wird durch eigene Forschung der beteiligten Häuser, Ausschreibung und Vergabe von Forschungsdienstleistungen an Dritte sowie durch Beteiligung an vorwiegend öffentlich geförderten Drittmittelprojekten umgesetzt. Die Forschungsstrategie, die wie der Aktionsplan "Nanotechnologie" für den Zeitraum bis 2020 angelegt ist, wird durch eine Expertengruppe der beteiligten Bundesbehörden begleitet und evaluiert.

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Quelle: Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)




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