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 A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IUF - Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung GmbH durchgeführt. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. Arbeitspaket (AP) 1 umfasst Projektkoordination und Öffentlichkeitsarbeit. Im Projekt werden innovative in vitro-Methoden unter Nutzung neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen von Mensch und Maus eingesetzt (AP2, AP3). Zur Bewertung der human-toxikologischen Relevanz der in-vitro-Testmethoden werden diese Daten mit Ergebnissen zu Verhalten und Neurophysiologie sowie -toxikologie aus parallel durchgeführten in-vivo-Studien verglichen (AP 5 und AP6). Dieser Ansatz erfordert für Nanopartikel eine gründliche Charakterisierung ihrer physiko-chemischen Eigenschaften sowie der davon bestimmten Partikelkinetik in biologischen Systemen unter besonderer Berücksichtigung der Blut-Hirn-Schranke (AP 4). Die Gesamtheit der erhobenen Daten wird dann zusammen mit zusätzlichen toxiko-kinetischen Daten aus Literaturrecherchen in Chemikalien-spezifische Physiologie-basierte Pharmakokinetik (PBPK)-Modelle eingepflegt (AP 7). Das IUF ist an den Arbeitspaketen 1, 4, 5, 6, und 7 beteiligt.
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 "NanoCare - Gesundheitsrelevante Aspekte synthetischer Nanopartikel: Schaffung einer allgemeinen Informations- und Wissensbasis als Grundlage für eine innovative Materialforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. durchgeführt. Das Ziel des AP5 1.2 sind Grundlagenuntersuchungen zu Agglomeratstabilität von NP. Hierdurch werden wesentliche Erkenntnisse zur Arbeitssicherheit und zur Behandlung von NP erhalten. In AP5. 1.4 wird ein Modell zur Arbeitsbeschreibung von NP in Arbeitsbereichen entwickelt. Dieses ergänzt die Arbeitsplatzmessungen und ermöglicht eine bessere Beschreibung der Exposition. In AP5.2 werden die Grundlagen zur Messung der Exposition zu NP an Arbeitsplätzen entwickelt. In AP5.3 werden die Arbeiten in AP5.2 umgesetzt und Messungen an NP Arbeitsplätzen durchgeführt. AP5.1.2: Nach der Entwicklung der Messapparatur werden die unterschiedlichen NP aus AP2 vermessen und beurteilt. AP5.1.4: Nach der grundlegenden Formulierung des Modells werden verschiedene Arbeitsplatzzenarien berechnet, analysiert und in Hinblick auf Exposition bewertet. AP5.2+5.3: Nach Beurteilung der verschiendenen Messtechniken werden Messungen an NP-Arbeitsplätzen durchgeführt. Die Ergebnisse werden in rezensierten wissenschaftlichen Fachzeitschriften und auf Tagungen veröffentlicht. Durch Mitarbeit in Gremien zur Arbeitsplatzsicherheit werden Inhalte und Ergebnisse in Standards überführt.
Das Projekt "NanoCare - Gesundheitsrelevante Aspekte synthetischer Nanopartikel: Schaffung einer allgemeinen Informations- und Wissensbasis als Grundlage für eine innovative Materialforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solvay Infra Bad Hönningen GmbH durchgeführt. 1. Schaffung einer allgemeinen Informations- und Wissensbasis als Grundlage für eine innovative Materialforschung. Ermittlung und Bewertung der Toxizität und Sicherheitsaspekte von Nanosystemen. 2. Erfassung der Art und der Morphologie neuartiger Nanomaterialien sowie Ermittlungen zum Ausbreitungsverhalten und zur Kontrolle des Ausbreitungsverhaltens am Arbeitsplatz und in der Umwelt. 3. Die Gewinnung neuer toxikologischer Erkenntnisse dient der Vorsorge zur Minimierung von Risiken für Mensch und Umwelt.
Das Projekt "'Einsatz der fortgeschrittenen/weiterentwickelten Biokraftstoffe aus nicht-lebensmittelartigen Rohstoffen: Untersuchungen der Treibstoff-Eigenschaften und Motor-Emissionen (PROMOFUELS)'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für angewandte Wissenschaften Fachhochschule Coburg, Technologietransferzentrum Automotive (TAC) durchgeführt. Mit Hilfe des Projektes soll ein Biokraftstoff hergestellt werden, der auf nicht-lebensmittelartigen Rohstoffen, z.B. Jatropha, Camelina, etc. mit hohem Maß an ungesättigten Fettsäuren aufgebaut ist. Das Projekt soll neue Erkenntnisse über die chemische Zusammensetzung und Kraftstoffeigenschaften liefern. Zwei Biokraftstoffe werden in größerer Menge aus Gummibaumsamenöl und Fischöl hergestellt. Diese Öle wurden als repräsentative nicht-lebensmittelartige Rohstoffe oder mikrobielle Öle ausgewählt. Mit diesen Testkraftstoffen werden Motoren- und Emissionstests durchgeführt. So wird die Mutagenität der Emissionen getestet, um das Verständnis von Einflussnahme der chemischen Struktur auf die Toxizität der Partikelemissionen zu ermitteln.
Das Projekt "ToxOAb - Optimierung der Feinstaubminderung von Abscheidern für Biomassefeuerungen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz mittels mikrobieller Testsysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Udo Noack - Laboratorium für angewandte Biologie - durchgeführt. Der Umbau des Energiesystems darf nicht zu einer Verschlechterung des Umweltzustands an anderer Stelle führen. Zur Minderung von Feinstaubemissionen aus der Verbrennung biogener Festbrennstoffe kommen elektrostatische und katalytische Nachbehandlungssysteme verstärkt zum Einsatz. Wissenschaftlich unklar sind ihre Auswirkungen auf das toxikologische Potenzial der verbleibenden Partikel. Mögliche Gefahren liegen in einer drastischen Verkleinerung der durchschnittlichen Partikelgröße, der Bildung hochtoxischer Sekundäraerosole durch den Abscheidemechanismus oder die Erhöhung der biologischen Verfügbarkeit von potenziell gesundheitsgefährdenden Feinstaubkomponenten. Mögliche Testsysteme sollen ausgewählt und auf die Aufgabenstellung übertragen werden. Die Testsysteme und die Abscheider sollen auf eine optimale Sensitivität und minimale Toxizität der gereinigten Abgase weiterentwickelt werden. Auf Basis von Verbrennungsversuchen von biogenen Festbrennstoffen mit modernen Feuerungen am DBFZ sollen vor und nach den Abscheidern von Karl Schräder Nachf. und anderen Abgasnachbehandlungen Proben generiert werden, die von der TUHH und den Dr. U. Noack-Laboratorien mit ausgewählten toxikologischen mikrobiologischen Testsystemen bewertet werden. Die Testsysteme werden zunächst anhand von losen Staubproben, anschließend mit Filterproben und schließlich an einem Expositionssystem angepasst, optimiert und validiert. Die Optimierung der Abscheider und ein Ringversuch bilden den Abschluss.
Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung und Quantifizierung der Wechselwirkungen zwischen einzelnen Nanopartikeln und Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Experimentelle Biophysik und Angewandte Nanowissenschaften durchgeführt. Ziel ist die quantitative Charakterisierung von Nanopartikel(N)-Zell-, sowie NP-NP-Wechselwirkungen mittels der nanobiophysikalischen Technik Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Kraftspektroskopie. Dabei stehen das Wechselwirkungsverhalten und die Wirkungen einzelnen Nanopartikel im Vordergrund. Aus den Daten sollen grundlegende Erkenntnisse zum Mechanismus und der Art der Wechselwirkung gewonnen werden. Immobilisierung der NP und Zellen an Kraftsensoren, Oberflächen und Beads. AFM-Abbildungen von NP und NP-beladenen Zellen. Kraftspektroskopie zur NP-Zell WW und NP-NP-WW an einem ausgewählten Modellsystem, proof of principle. Anwendung der entwickelten AFM- und Kraftspektroskopiemethoden an den von den beteiligten Partnern ausgewählten Testsystemen, systematische Messserien unter definierten Umgebungsbedingungen. Ausweitung der vorhandenen Kompetenz der Uni Bielefeld im Gebiet der Nanobiophysik auf das Themenfeld der NP. Die Forschungsergebnisse sollen in internationalen Zeitschriften publiziert und auf Konferenzen vorgestellt werden. Einbeziehung des Projekts in den Lehrbetrieb der Universität; Vergabe von Diplom-, BA- und Masterarbeiten im Rahmen des Projekts.
Das Projekt "NanoCare - Gesundheitsrelevante Aspekte synthetischer Nanopartikel: Schaffung einer allgemeinen Informations- und Wissensbasis als Grundlage für eine innovative Materialforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Toxikologie und Genetik durchgeführt. Es werden Anwendungen und Messmethoden für den vorsorgenden und nachhaltigen Umgang mit chemischen Nanotechnologien entwickelt. In der generierenden Informationsbasis 'Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen von Nanopartikeln' sollen erstmals möglichst viele relevante Daten systematisch erzeugt, aufbereitet und für die Öffentlichkeit in einer verständlichen und interpretierten Form online zugänglich gemacht werden. Das Projekt hat zum Gesamtziel, einen verantwortungsbewussten Einsatz neuartiger Nanopartikel zu gewährleisten, unterstützt durch einen proaktiven Dialog durch frühzeitige Einbindung aller Akteure zur Versachlichung der Diskussion um mögliche Risiken. Dreistufiges Konzept 1. Wissenserzeugung: Gewinnung von (Primär-)Daten zur Arbeitsplatzbezogenen gesundheitlichen Wirkung von Nanopartikeln durch Partikelanalyse und mit biologischen Testsystemen, Charakterisierung des Deagglomerationsverhaltens. 2. Wissensmanagement: Sammlung und Strukturierung der Daten zum Aufbau eines Wissensbasis. 3. Wissenstransfer: adressengerechte Aufbereitung der Informationen. Ein Datenbank-Nutzungs- und Pflegekonzept für die Zeit nach Projektende wird entwickelt.
Das Projekt "NanoCare - Gesundheitsrelevante Aspekte synthetischer Nanopartikel: Schaffung einer allgemeinen Informations- und Wissensbasis als Grundlage für eine innovative Materialforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer MaterialScience AG durchgeführt. Entwicklung akzeptierter praktikabler Messmethoden zur Erfassung und Charakterisierung von Nanopartikeln, so dass alle für die toxikologische Untersuchung relevanten Parameter bestimmt werden. Plausibilisierung der Ergebnisse aus in-vitro-Modellen durch in-vivo-Untersuchungen. Ableitung geeigneter toxikologischer Prüfstrategien auf Basis dieser Untersuchungen für zukünftige oder weiterführende Studien. Bereitstellung von NP, Compoundieren der NP in Bayblend. Charakterisierung von bei Bayer verarbeiteten NP mittels SIMS, ESCA, REM, TEM, BET AP 5) i) Entwicklung einer Messmethodik zur Bestimmung von Arbeitsplatzkonzentrationen von NP (Anzahl) ii) Durchführung von Arbeitsplatzmessungen im Produktionscyclus bei Verbundpartnern. Inhalative Exposition von Ratten mit pigmentärem Al2O3 und nanostrukturellem Al2O3. Risikoreiches Vorhaben, aufgrund der vorhandenen Kompetenz und der fachlichen Expertise sind die Erfolgsaussichten dennoch gut. Bei positivem Projektverlauf können Untersuchungen auf andere Nanopartikel adaptiert werden, die Produktentwicklung NP-haltiger Werkstoffe vorangetrieben und deren Sicherheit frühzeitig nachgewiesen werden.
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