Das Projekt "NanoGEM - Nanostrukturierte Materialien - Gesundheit, Exposition und Materialeigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Risikobewertung durchgeführt. 1. Vorhabenziel NanoGEM untersucht die biologischen Wirkungen von Nanomaterialien (NM), um potentielle toxische Wirkungen für den Menschen qualitativ und quantitativ zu erfassen. NanoGEM baut auf NanoCare auf. Allerdings geht NanoGEM in mehreren Punkten einen Schritt weiter. Hier sollen erstmals gezielt unterschiedliche Oberflächenmodifkationen untersucht werden. Der Fokus liegt auf Struktur-Wirkungs-Zusammenhängen. Es wird erstmals für industrielle NM die Veränderung der Proteincorona systematisch adressiert. Erstmals wird sich ein Arbeitspaket mit der Bewertung der Daten beschäftigen, mit dem Ziel Risikobewertungsstrategien zu entwickeln und auch eine erste Risikoabschätzung vorzunehmen. 2. Arbeitsplanung NanoGEM ist in 7 Arbeitspakte (AP) unterteilt, welche sich intensiv austauschen. Das Konsortium beinhaltet akademische, industrielle und regulatorisch tätige Behörden, so dass ein breites Spektrum an komplementären Methoden zur Verfügung steht. Sobald die NM verfügbar sind, werden sie zunächst extensiv charakterisiert (AP1). Dann fließen sie in das übergreifende Querschnittsthema APQ, welches die Dispersionsprotokolle entwickelt, die Protein-/Lipidbelegung und den Agglomerisationsgrad analysiert. In AP2 werden Methoden zur Expositionsmessung entwickelt, in AP3 wird die Aufnahme und Verteilung in Zellen und Gewebe bestimmt. Die toxikologischen Endpunkte werden in vitro und in vivo in AP4 erhoben und in AP5 die Wirkmechanismen adressiert. Alle Daten fließen in AP6 zusammen für die Risikoabschätzung. Mit der Organisation sowie mit der internen/ externen Kommunikation beschäftigt sich AP7 3. Ergebnisverwertung Es werden validarbare SOP's entwickelt. Derzeit bestehen bei NM noch viele Unreproduzierbarkeiten. Es werden Bewertungsstrategien entwickelt und eine erste Risikoabschätzung durchgeführt. Dabei könnten sinnvolle Messmethoden zur Gefährdungsbeurteilung bestimmt werden. Die Daten werden in Fachzeitschriften und im Rahmen von Konferenzen veröffentlicht.
Das Projekt "NanoGEM - Nanostrukturierte Materialien - Gesundheit, Exposition und Materialeigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.2 Pharmazie, Professur für Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie durchgeführt. 1. Vorhabenziel Inhalierte Nanopartikel treffen in der Lunge auf das sog. Alveolar Lining Fluid (ALF). Ziel des Teilprojekts ist die Untersuchung von Nanopartikeln unteschiedlicher Materialien bzw. Oberflächenbeschaffenheiten auf ihre Interaktion mit den Surfactant-Proteinen A-D, die das ALF enthält. Es soll die Proteinadsorption an Nanopartikel quantifiziert und mit bestimmten Oberflächeneigenschaften korreliert werden. Die Eignung eines Lab-on-a-chip-Systems als High-Throughput-Screening wird überprüft. Nach Anpassung eines Tripelkulturmodells an primäre humane Alveolarzellen unter Air-Interface-Bedingungen soll der Einfluss der Proteincorona von Nanopartikeln auf deren Aufnahme bzw. Transport mit diesem Modell bestimmt werden. Diese Untersuchungen sollen einen Beitrag zur toxikologischen Einschätzung von Nanopartikeln leisten. 2. Arbeitsplanung Ein geeignetes Modell für das ALF soll bestimmt und anschließend zur Konditionierung der Nanopartikel genutzt werden. Dabei kommen molekularbiologische als auch mikrofluidische Methoden zum Einsatz. Das Tripelkulturmodell, bestehend aus Dendiritischen Zellen, Macrophagen und A549-Zellen, wird an die Fragestellung angepasst. Mit Surfactant-Proteinen konditionierte Partikel werden aus der Aerosolphase heraus auf die Tripelkultur deponiert und mittels 2-Photonen-Mikroskopie detektiert und quantifiziert. Versuche mit nicht-konditionierten Partikeln sollen die Affinität von in der Tripelkultur enthaltenen Surfactant-Proteinen auf diese Partikel aufzeigen.