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Found 38 results.

NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden, Teilprojekt B

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. C57/BL6-Mäuse werden zu unterschiedlichen Entwicklungszeiten (embryonal und juvenil) mit niedrigen Dosen Röntgenstrahlen bestrahlt und deren Gehirne nach unterschiedlichen Rekonvaleszenzzeiten entnommen und die DNA Schadensreparatur, Teilungsfähigkeit, Apoptoserate und Differenzierungskapazität von neuronalen Stammzellen, Astrozyten und Gliazellen untersucht. Neben den kurzzeitigen zellulären Strahleneffekten werden langfristige Folgen auf die kognitiven Fähigkeiten der bestrahlten Mäuse untersucht, unter anderem mit modernsten bildgebenden Verfahren wie fMRT.

Teilprojekt B^NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden^Teilprojekt D, Teilprojekt C

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. Es soll untersucht werden, inwieweit dicht und dünn ionisierende Strahlung die Fähigkeit neuronaler Stammzellen zur Selbsterneuerung und Differenzierung beeinflussten. Weiterhin sollen zytogenetische Untersuchungen durchgeführt werden, um nähere Informationen über die Genauigkeit der DNA-Reparaturprozesse nach einer Strahlenexposition zu erhalten. Als Manifestation einer fehlerhaften Reparatur werden strukturelle Chromosomenaberrationen mit Hilfe der mFISH-Technik gemessen. Da auch die Migration ein wichtiger Vorgang bei der Bildung des Nervensystems ist, soll die Fähigkeit der NSZ zu wandern in einem,,Migrationstest gemessen werden.

Teilprojekt B^Teilprojekt C^Teilprojekt D^NeuroRad: Ein Ansatz zur Bewertung neurologischer Strahlenschäden, Teilprojekt A

In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. C57/BL6-Mäuse werden zu unterschiedlichen Entwicklungszeiten (embryonal und juvenil) mit niedrigen Dosen Röntgenstrahlen bestrahlt und dessen Gehirne nach unterschiedlichen Rekonvaleszenzzeiten entnommen und die DNA Schadensreparatur, Teilungsfähigkeit, Apoptoserate und Differenzierungskapazität von neuronalen Stammzellen, Astrozyten und Gliazellen untersucht. Neben den kurzzeitigen zellulären Strahleneffekten werden langfristige Folgen auf die kognitiven Fähigkeiten der bestrahlten Mäuse untersucht, unter anderem mit modernsten bildgebenden Verfahren wie fMRT.

Langzeitmessungen des Gesamtozons und hochaufgelöste spektrale Messungen der UV-Strahlung am Hohen Sonnblick und in Großenzersdorf

Zentrale Ziele dieses Forschungsprojektes sind genaue Messungen der spektralen UV-Strahlung und des Gesamtozons auf dem Hohen Sonnblick, sowie Messungen der spektralen UV-Bestrahlungsstärke im Wiener Raum, um das Wissen über die UV-Belastung am Boden zu erweitern. Die erhobenen Datensätze dienen zur Behandlung folgender Fragestellungen: Bestimmung der Langzeitvariabilität der biologisch relevanten UV-Strahlung, Beiträge der verschiedenen Einflussfaktoren (Ozon, Bewölkung, Albedo, Aerosole) auf die spektrale UV-Strahlung, Erforschung und Entwicklung geeigneter Methoden zur Bestimmung der UV-Strahlung in der Vergangenheit und der Zukunft, sowie Untersuchungen zu den langfristigen Auswirkungen erhöhter biologisch relevanter UV-Strahlung auf Menschen und Ökosysteme in Österreich.

Individuelle Strahlenempfindlichkeit und genomische Instabilität, Einfluss von Rb1 Gen-Variationen auf die Ausbildung akuter Nebenwirkungen und auf das Auftreten bösartiger Strahlenspätschäden nach den bei einer konventionellen Strahlentherapie angewendeten Gamma-Dosen

Nano-In Vivo II: Untersuchung weiterer Organe aus der Langzeitstudie zur Ermittlung der chronischen Inhalationstoxizität von Nanomaterialien im Niedrigdosisbereich

Derzeit wird zur Ermittlung der chronischen Inhalationstoxizität von nano-Cerdioxid (CeO2) eine Langzeitstudie an über 600 Ratten durchgeführt, die unter der Schirmherrschaft des BMUB als Kooperationsprojekt zwischen der BASF und den Bundesoberbehörden BAuA, BfR und UBA konzipiert ist. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Untersuchung von Wirkungen im umweltrelevanten Niedrigdosisbereich dieser Substanz, die als UV-Absorber in Lacken und Plastik, als Polier- und Schleifmittel in der Halbleitertechnik und als Kraftstoffadditiv eingesetzt wird. Die Studie ist weltweit einzigartig, sowohl hinsichtlich der Konzentrationen im Niedrigdosisbereich als auch hinsichtlich der langen Expositionsdauer. Nach Vorversuchen zur Ermittlung der Konzentration im Überladungsbereich wurden Konzentrationen von 0,1; 0,3; 1 und 3 mg/m3 ausgewählt und eine maximal 24-monatige Exposition mit 6-monatiger Nachbeobachtung festgelegt. Histologische Befunde an Lungen von Ratten, die 12 Monate exponiert wurden, lassen erwarten, dass nach Exposition über 24 Monate auch in der niedrigsten Dosisgruppe adverse Effekte an Lungen/Lungen-assoziierten Lymphknoten auftreten werden (FuE 3712 61 206, Abschlussbericht Ende 2017). Wirkungen auf weitere Organe werden bisher nicht untersucht. Es soll deshalb ein Folgevorhaben zu dem FuE 3712 61 206 vergeben werden, bei dem 1. die Targetorgane Nasenhöhle und Kehlkopf (Nanopartikel konnten dort nachgewiesen werden) ausgewählter Dosisgruppen nach 12 Monaten und aller Dosisgruppen nach 24 und 30 Monaten Exposition histologisch untersucht werden. 2. sollen alle restlichen Organe der Kontroll- und Hoch-dosisgruppe sowie in Abstimmung mit der BAuA ausgewählte Organe der übrigen Dosisgruppen nach 24 und 30 Monaten untersucht werden. Die endgültige Festlegung des Untersuchungsmaterials soll nach Anhörung des Beraterkreises zum FuE 3712 61 206 erfolgen.

Charakterisierung von ultrafeinen Partikeln für den Arbeitsschutz - Toxikologie ultrafeiner Partikeln

Tierexperimente zeigen, daß der Vorschlag der DFG einer Erfassung nur der ultrafeinen Partikeln kleiner 200 nm nicht ausreicht, um die Gefährdung durch ultrafeine Stäube am Arbeitsplatz adäquat abzuschätzen. Vielmehr müssen für eine vollständige Charakterisierung zusätzlich die alveolengängigen Aggregate und Agglomerate erfaßt und hinsichtlich ihrer Biobeständigkeit, d.h. sowohl bezüglich des Zerfalls in Primärteilchen als auch der Löslichkeit, bewertet werden. Weiterhin ist zu prüfen, in welcher Menge mechanisch erzeugte Stäube ultrafeine Partikeln im Vergleich mit technisch wichtigen reinen U-Aerosolen (Rauchen) besitzen, bzw. unter welchen Umständen diese vernachlässigt werden können. Eine derartig umfassende Analyse kann prinzipiell mit der hochauflösenden analytischen Rastertransmissionselektronenmikroskopie (ARTEM) im Verbund mit gravimetrischen Verfahren erfolgen. Untersucht werden sollen Schweißrauche als wichtiges Paradigma ultrafeiner Aerosole im Vergleich zu Dieselruß, Carbon Black und durch mechanische Bearbeitung erzeugten Gesteinsstäuben. Luftprobenahmen sollen zunächst an den Prüfständen des Instituts für Gefahrstoffforschung (IGF) der Bergbau - Berufsgenossenschaft, Bochum, erfolgen. Bestimmt werden soll hierbei sowohl die Massenkonzentration der einatembaren (E) als auch der alveolengängigen (A) Fraktion sowie insbesondere die Teilchenkonzentration im Vergleich von ARTEM-Analyse und simultanen Messungen der ultrafeinen (U) Fraktion mit einem Kondensationskeimzähler mit vorgeschaltetem Differentialmobilitätsanalysator (Scanning mobility particle sizer, SMPS von TSI). Später sollen weitere Luftprobenahmen an Arbeitsplätzen, und zwar an ca. 10 Schweißerarbeitsplätzen beim Elektro-, Autogen- und Schutzgasschweißen sowie an je 2 Arbeitsplätzen mit Dieselrußemission und Carbon Black und an einem Arbeitsplatz bei der Bearbeitung von Natursteinen erfolgen. Für eine ARTEM-Analyse unmittelbar an den beaufschlagten Filtern (direkte Präparation) sind kurzzeitige Probenahmen erforderlich, die eine auswertbare Filterbelegung gewährleisten, so daß Primärteilchen, Aggregate und Agglomerate noch einzeln differenzier- und analysierbar sind. Bei längerer Probenahme wird die Filterbeaufschlagung in wäßrige Suspension überführt, aus der dann in einer Verdünnungsreihe weitere Filter beaufschlagt werden können (indirekte Präparation).

Schaffung von tidebeeinflussten Marschen an der Tideelbe zur Verbesserung des physikalisch-biologischen Systems

Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: In diesem Projekt wird der Einfluss von neugeschaffenen tidebeeinflussten Marschen auf die hydrodynamischen Bedingungen in der Tideelbe sowie auf den Sedimenthaushalt untersucht. Dafür wird eine Landfläche, die gegenwärtig noch eingedeicht ist und deutlich unter NHN liegt, als Sedimentationsfläche genutzt. Diese könnten einen entscheidenden Beitrag leisten, die Auswirkungen bisheriger Ausbaumaßnahmen und eines möglichen zukünftigen Klimawandels ausgleichen zu können. Im Projekt soll mithilfe eines geeigneten Bearbeitungskonzeptes geprüft werden, ob die Fläche so angeschlossen werden kann, dass die Tidedynamik und der Sedimenthaushalt positiv beeinflusst werden können. Zusätzliche Fragen ergeben sich im Zusammenhang mit der Wechselwirkung Physik - Biologie (z.B. Einfluss der Vegetation auf die Sedimentation), der Entwicklung der Brackwasser- und Trübungszone sowie der Schadstoffbelastung. Außerdem wird untersucht, ob diese Fläche auch als Vorfluter dienen könnte, um den NOK und den Binnenfluss Stör bei Extremereignissen bezogen auf die Entwässerung zu entlasten. Eine weitere wichtige Fragestellung besteht darin, ob und in welchem Maße die angeschlossene Fläche zu einer verbesserten Wechselwirkung zwischen dem Oberflächen-gewässer und dem Grundwasser führen kann (Beurteilung durch K1). Für die Tideelbe ist bislang noch keine derartige Maßnahme untersucht worden. Den aktuellen Stand der Forschung geben die Untersuchungen wieder, die im Rahmen der Untersuchungen des Tideelbekonzeptes (BAW 2012, HPA 2013) durchgeführt werden. Hier werden jedoch speziell Retentionsräume und Sedimentationsflächen im Bereich der Trübungszone untersucht. Untersuchungsmethoden: In Absprache mit der Universität Hamburg (Fremdleistungsempfänger) ist ein Konzept entwickelt worden zur Abschätzung des langfristigen Sedimentationsgeschehens und der Vegetationsentwicklung auf der Marsch über 100 Jahre unter Berücksichtigung eines Meeresspiegelanstiegs. Grundlage bildet die Anwendung des HN-Modells der Tideelbe durch die BAW und eines multiplen Regressionsmodells durch die Universität Hamburg. Es werden 4 Zeitscheiben à 25 Jahre sowie der Ist-Zustand 2010 mit angeschlossenem Flutraum betrachtet. Es wird pro Zeitscheibe näherungsweise ein Meeresspiegelanstieg von 25 cm angenommen (entspr. 100 cm in 100 Jahren). Des Weiteren wird mithilfe von HN-Simulationen und Tidekennwertanalysen der Einfluss des angeschlossenen Flutraums auf die Tidedynamik und den Salz- und Schwebstofftransport in der Tideelbe untersucht. Ergebnisse: Im Berichtsjahr sind Untersuchungen zum Einfluss des Flutraums auf die Tidedynamik und den Salz- und Sedimenttransport bei konstantem Oberwasserzufluss in der Tideelbe durchgeführt worden. Außerdem ist eine Einschätzung des Sedimentationsverhaltens in Vegetationsgebieten auf der Grundlage von Modellsimulationen erfolgt. Alle Projektergebnisse sind in dem Abschlussbericht zusammengefast worden.

EpiRadBio: Krebsrisko nach Exposition mit ionisierender Strahlung mit Dosen in der Größenordnung von oder geringer als 100 mSv

Neuere epidemiologische Studien geben Hinweise, dass das Krebsrisiko nach Expositionen, die den Dosisgrenzwerten für beruflich strahlenexponierte Personen entsprechen, höher sein könnten als gegenwärtig von der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) angenommen (Highlight: Krebsrisiko nach Exposition mit niedrigen Dosen. Die Höhe der Strahlenrisiken einzelner Krebstypen und -lokalisationen und ihre Abhängigkeiten von Strahlenart und individuellen Faktoren sind im Wesentlichen unbekannt. Der innovative Forschungsansatz des Projektes kombiniert Epidemiologie und Strahlenbiologie, um Krebsrisiken nach Expositionen mit niedrigen Dosen oder Dosisraten zu erfassen. Schlüsselfaktoren der Karzinogenese nach Strahlenexposition wie die genomische Instabilität werden in Krebsgeweben und Blutproben von Mitgliedern der französischen Kohorte von Hämangiomapatienten und der Kohorte der Majak Arbeiter, und von ukrainischen Schilddrüsenkrebspatienten nach dem Tschernobylunfall analysiert. Der interzelluläre Signalaustausch nach Exposition mit niedriger Dosis und sein Einfluss auf Apoptosis, genomische Instabilität und Zellproliferation und -differenzierung werden mit Zellkulturen und dreidimensionalen Gewebemodellen untersucht. Dies schließt Experimente mit Stammzellen ein, die aus gesundem menschlichem Brustgewebe isoliert werden sollen. Die Ergebnisse der strahlenbiologischen Experimente werden in Modelle der Karzinogenese nach Strahlenexposition integriert. Mit diesen Modellen werden Daten der folgenden strahlenepidemiologischen Kohorten analysiert: Atombombenüberlebende von Hiroshima und Nagasaki, französische, schwedische und italienische Schilddrüsenkrebspatienten, Majak Arbeiter, schwedische Hämangiomapatienten, ukrainische Schilddrüsenkrebspatienten nach dem Tschernobylunfall und beruflich strahlenexponierte Personen in Großbritannien. In den Kohorten werden Krebsrisiken für die weibliche Brust, die Lunge, die Schilddrüse und den Verdauungstrakt nach Exposition mit niedrig-LET Strahlung (externe Gammastrahlung oder interne Strahlung von inkorporiertem 131I) und für die Lunge nach Exposition mit hoch-LET Strahlung (Alpha-Strahlung von inkorporiertem Plutonium) analysiert. Basierend auf den Analysen der strahlen-epidemiologischen Daten werden Lebenszeitrisiken in Abhängigkeit von individuellen Risikofaktoren berechnet. Mögliche Anwendungen liegen in einer Überprüfung geltender Dosisgrenzwerte und in einer Optimierung von medizinischen Strahlenanwendungen.

A functional group and life history approach to predicting plant community response to climate and land-use change

Two of the major contributors to future ecosystem change are alterations in the climatic conditions, and land use impacts. There is a distinct lack of understanding as to how much particular components of a community will respond to each of these elements in isolation and particularly in combination, as well as the mechanisms which lead to an inherent resistance or vulnerability of a community to that change. We propose a highly novel approach that predicts plant responses to climate change by categorizing species into groups of similar climatic type (e.g. species more commonly found in drier/warmer or wetter/cooler environments). In comparison to other techniques this could prove to be a simple to apply and particularly strong way for investigating the rate and extent of climate change effects on plant communities around the world. This novel climatic group approach was successfully employed by us to follow the response of community components in long-term climate and grazing manipulation experiments in dry environments. Although these groups appear to be useful, two clear doubts in their applicability remain: We dont know 1) the mechanistic traits underlying the patterns or 2) that they can be applied to different habitats. We propose a multi-disciplinary approach to testing the appropriate use of these climatic species groups. Using a combination of statistical analyses, trait screening and simulation modeling, we aim to identify commonality in plant strategies among these groups which may give rise to increased resistance or vulnerability in particular habitats. Secondly, we aim to apply this climatic group approach to another long-term climate and grazing study on vastly different habitats exposed to a continental climate.

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