Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TASCON Gesellschaft für Oberflächen- und Materialcharakterisierung mbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist es, die von den Kooperationspartnern eingesetzten Nanomaterialien vor ihrem Einsatz umfassend zu charakterisieren, sowie Veränderungen nach Einbringung in Zellen und Geweben zu lokalisieren, zu identifizieren und zu quantifizieren. Das Teilvorhaben besteht aus 3 Arbeitspaketen: (4.)1 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel (4.)2 Qualitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo (4.)3 Quantitativer Nachweis von Nanopartikeln in vitro und in vivo.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Bundeswehr durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es unter anderem die Reduktion von Tierversuchen zu erreichen und nach Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials (Effekt- und Biomarker) partikelhaltige Atmosphären mit einer standardisierten In-vitro-Methode zu untersuchen. Gedacht ist dabei - in Anlehnung an In-vivo-Studien' an eine Direktexposition von Lungenzellen vom Menschen mit relevanten Aerosolen zu exponieren um deren biologische Reaktion zu beurteilen. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die unter den prüfungsspezifischen Bedingungen notwendigen Anforderungen an das in-vitro-System zu ermöglichen. Gleichzeitig werden Methoden etabliert und evaluiert, die zur Exposition der Partikeln und Charakterisierung der Expositionsatmosphäre bzw. zur Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Im nächsten Schritt werden Untersuchungen mit ausgewählten Partikeln (Quarz, Titandioxid fein und ultrafein) und Reinluft als Negativkontrolle durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen mit Partikeln. Andere noch in Absprache mit der ZEBET zu bestimmende Partikelstäube, sollen schließlich zur Bestätigung der erarbeiteten Standardprotokolle und verfahren untersucht werden. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Risikoabschätzung und Bewertung der in-vitro-Methode. Im Bereich der Industriechemikalien besteht ein großes Interesse an aussagekräftigen Prüfmethoden zur Beurteilung des zytotoxischen Potentials luftgetragener Substanzen. Hier bieten sich in-vitro-Testmethoden mit menschlichen Zellen an, die aufgrund neuer innovativer Expositionstechniken direkt mit den Stoffen in Kontakt gebracht werden. Unter der Voraussetzung einer positiven Validierung, kann ein solches Verfahren der Industrie zur Erhebung toxikologisch anerkannter Ergebnisse angeboten werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CULTEX Laboratories GmbH durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Reduktion von Tierversuchen im Bereich der akuten Inhalationstoxikologie mittels einer standardisierten in vitro Direktexpositionsmethode zur Untersuchung partikelhaltiger Atmosphären. Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials der Teststäube. Die Daten werden zur Beurteilung der Intra- & Inter-Laboratoriumsvariabilität herangezogen und müssen Aufschluss über deren Reproduzierbarkeit, Robustheit und Stabilität geben sowie die Grundlage für die Prävalidierung der Methode liefern. Die Daten fließen in ein Prädiktionsmodell ein, das Aufschluss über die In-vitro-/In-vivo-Korrelation gibt. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die prüfungsspezifischen Anforderungen an das In-vitro-System zu realisieren. Gleichzeitig werden Methoden etabliert, die zur Exposition der kultivierten Zellen, der Charakterisierung der Expositionsatmosphäre sowie der Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Dann werden Expositionen mit ausgewählten Partikeln (DQ12, TiO2-P25, CB14, ZnO, BaSO4, ALOOH I, CeO2, ZrO2, CuO nano und CuO micro) in den 3 Expositionslaboratorien durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Bewertung der In-vitro-Methode (Prävalidierung) und die Erstellung eines Prädiktionsmodells. Im Bereich der Industriechemikalien, aber auch bei Verbraucherprodukten und Umweltstoffen besteht ein erhebliches Interesse an einfachen, aber dennoch aussagekräftigen JPrüfmethoden zur Beurteilung des zytotoxischen Potentialsluftgetragener Substanzen (Partikeln). Hier bieten sich In-vitro-Methoden mit Zellen des Respirationstraktes vom Menschen an, die aufgrund neuer innovativer Expositionstechniken direkt mit den Stoffen im Kontakt gebracht werden und analog zur In-vivo-Situation ihre biologischen Wirkung entfalten können. Unter der Voraussetzung einer positiven Prävalidierung mit sich anschließender Validierungsphase, kann ein solches Verfahren in andere Laboratorien transferiert und der Industie zur Erhebung toxikologisch anerkannter Ergebnisse angeboten werden.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. durchgeführt. Die Zulassung von Chemikalien erfordert derzeit toxikologische Untersuchungen in Tiermodellen. Aus gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Gründen besteht jedoch ein verstärktes Interesse an der Entwicklung und Validierung Humanzell-basierter Testsysteme als (teilweise) Ersatzmethoden zu den herkömmlichen in-vivo-Versuchen. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung potentieller neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. In diesem Rahmen werden eine Reihe innovativer in-vitro-Methoden eingesetzt. Neuronale Aktivitätsmessungen neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen (ESZ) von Mensch und Maus werden mittels Multielektroden-Arrays als Maß für Hirnfunktion und Kognition erfasst. Zur Beantwortung dieser Fragestellungen sind Informationen hinsichtlich Exposition, Kinetik und Effekten der zu untersuchenden Materialien erforderlich. Als Referenzmaterialien werden zwei Insektizide (Organophosphate) und dazu zwei Nanopartikelproben genutzt, um einen (begrenzten) Vergleich zwischen und auch innerhalb von (chemischen) Stoffgruppen zu ermöglichen. IUTA wird in AP1 Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit und AP4 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel beteiligt sein.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Pathologie durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Reduktion von Tierversuchen im Bereich der akuten Inhalationstoxikologie durch Einsatz einer standardisierten in vitro Direktexpositionsmethode zur Untersuchung partikelhaltiger Atmosphären und Bestimmung des zytotoxischen und inflammatorischen Potentials der betreffenden Teststäube. Die Daten werden zur Beurteilung der Intra- und Inter-Laboratoriumsvariabilität herangezogen und müssen sowohl Aufschluss über deren Reproduzierbarkeit, Robustheit und Stabilität geben, als auch die Grundlage für die Prävalidierung der Methode liefern. Zu Projektbeginn werden die experimentellen Voraussetzungen geschaffen, um die unter den prüfungsspezifischen Bedingungen notwendigen Anforderungen an das In-vitro-System zu realisieren. Gleichzeitig werden Methoden etabliert und evaluiert, die zur Exposition der kultivierten Zellen mit Partikeln, der Charakterisierung der Expositionsatmosphäre sowie der Bestimmung der biologischen Endpunkte notwendig sind. Im nächsten Schritt werden Expositionen mit ausgewählten Partikeln (DQ12, TiO2-P25, CB14, ZnO, BaSO4, ALOOH I, CeO2, ZrO2, CuO nano und CuO micro) in den 3 Expositionslaboratorien durchgeführt. Die Auswahl der Stoffe richtet sich nach deren Toxizität, Verfügbarkeit, dem Handling und ihrem Status als Referenzsubstanzen für inhalationstoxikologische Untersuchungen. Abschließend erfolgt anhand der ermittelten Datenlage eine Bewertung der In-vitro-Methode (Prävalidierung) und die Erstellung eines Prädiktionsmodells.
Das Projekt "Dispersion and retention of ultrafine and nanoparticles in the lung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) durchgeführt. Ultrafine particles emerge from thermal processes like welding and combustion. They often form larger agglomerates and aggregates that are composed of ultrafine primary particles. Engineered nanoparticles smaller than 100 nm also tend to aggregate and agglomerate. It is not clear to what extent these agglomerates and aggregates resolve into primary particles after inhalation. The size of particles is discussed as a trigger of toxicity, so there is a need to clarify a possible process of de-agglomeration and de-aggregation within the lung. Furthermore other physico-chemical parameters are discussed to influence toxicity. In appropriate testing systems (in vivo, in vitro) it is intended to elucidate agglomeration and aggregation of nanomaterials in a biological environment. In addition toxicity and transfer of nanoparticles is investigated.
Das Projekt "Toxizität, Kanzerogenität und Mutagenität von Nanopartikeln - Aufklärung der Mechanismen und Bewertung des bisherigen Wissens als Grundlage für eine Regulation von Nanopartikeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, nach Kurzzeitexposition (4 Std.) einer typischen Carbonanotubeprobe (CNT) bei Ratten die Verteilung der CNT im Körper sowie Ausscheidungs- und Ablagerungsprozesse im Körper zu untersuchen. Für diesen Zweck werden CNTs mit einem mittleren Durchmesser von etwa 30 nm und einer mittleren Länge von 5-10 mym mit Co als Katalysator hergestellt. Um den Co-Gehalt im Körper und in Ausscheidungsmedien möglichst empfindlich messen zu können, ist eine Neutronenaktivierung geplant. Mit diesen Co-60 markierten CNTs wird dann eine Nose-only Exposition bei Ratten über 4 Stunden durchgeführt. Das Co-60 kann anschließend durch gamma-Aktivitätsmessung empfindlich analysiert werden. Zu untersuchende Organe bzw. Körperkompartimente sind: Lunge, LALN, Leber, Niere, Gehirn, Herz, Milz, Blut, Urin, Pleuraabgus sowie die Karkasse (Restkörper ohne die entnommenen Organe).
Das Projekt "Toxikologie von Nanopartikeln für die Krebstherapie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Für eine angestrebte klinische Anwendung müssen Gefährdungspotentiale für die verwendeten Partikelsysteme evaluiert werden. Zunächst sollen Basisparameter der Partikel charakterisiert werden. Daran anschließend sollen zuerst Untersuchungen in-vitro und dann im Tiermodell durchgeführt werden, um Bioverteilung und Toxikologie der Partikel zu bestimmen.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Atemwegsepithel und dendritische Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Borstel-Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 4 untersucht dazu das Atemwegsepithel von Bronchiolen sowie dendritische Zellen und liefert einerseits einen Beitrag, die Langzeiteffekte der verschiedenen modifizierten CBNP zu untersuchen und andererseits abzuschätzen, ob vorgeschädigte Lungen bereits bei geringerer Exposition mit CBNP nanopartikelspezifische Veränderungen zeigen. In einem weiteren Projektteil soll festgestellt werden, ob eine Adsorption von Allergenen an CBNP zu einer Potenzierung der Allergenwirkung führt. Die Einzelheiten hierzu sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert. Die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP werden in verschiedenen in vivo-Modellen eingesetzt, um die Wirkung der CBNP auf die distalen Atemwege (Bronchiolen) der Lunge zu untersuchen. Hierbei wird zwischen einmaliger Exposition vorgeschädigter Lungen und multipler Exposition bei sowohl gesunden als auch vorgeschädigten Lungen unterschieden. Die Analyse der Bronchiolen umfasst die Regulation von Enzymen xenobiotischer Stoffwechselwege, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, das Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie die Induktion pro-inflammatorischer und pro-fibrotischer Zytokine. Im zweiten Projektteil wird mit Hilfe humaner dendritischer Zellen (DC) untersucht, inwieweit die Beladung und Kopplung von CBNP mit verschiedenen Allergenen die toxikologischen und immunologischen Eigenschaften der CBNP und der Allergene beeinflusst. Mit zell- und molekularbiologischen Methoden werden dabei insbesondere das Auftreten von Nekrose und Apoptose, die Induktion proinflammatorischer Zytokine sowie die DC-/T-Zellwechselwirkung bestimmt. Die Einzelheiten des Arbeitsplanes sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert.
Das Projekt "Teilvorhaben: BfR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Risikobewertung durchgeführt. Es werden synergistische & anatagonistische Toxizitätsmechanismen von Gemischen bestehend aus Nanopartikeln & löslichen Chemikalien in unterschiedlichen Leberzelllinien & Primärhepatozyten untersucht. Als Beispielsubstanzen werden hierbei Ceriumdioxid Nanopartikel und Paracetamol sowohl als Einzelsubstanzen als auch als Substanzgemische exponiert. Neben der Bestimmung von Überlebensraten und der Gentoxizität werden Studien zur Veränderung von Metabolitmustern im Gesamtmetabolom nach Exposition vermittels massenspektrometrischer Analytik durchgeführt. Bei denjenigen Zellkulturansätzen, bei denen sich charakteristische Toxizitätsmerkmale oder signifikante Veränderungen im Gesamtmetabolom zeigen, werden detaillierte Analysen zur Partikelverteilung sowie Biokinetikstudien zur Partikelaufnahme vermittels bildgebender Massenspektrometrie durchgeführt. Die Ergebnisse der Arbeiten sollen aufzeigen ob und wenn ja durch welche Mechanismen sich toxikologisch relevante Wirkmechanismen in den Zellkulturen manifestieren. Die so gewonnenen Daten sollen der Weiterentwicklung der Risikobewertung von Nanomaterialien und regulatorischen Zwecken dienen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 34 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 34 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 34 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 34 |
| Englisch | 15 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 8 |
| Webseite | 26 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 22 |
| Lebewesen & Lebensräume | 34 |
| Luft | 34 |
| Mensch & Umwelt | 34 |
| Wasser | 22 |
| Weitere | 34 |