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Wirkprinzipien der Toxizität von Nanokohlenstoffen

Projektnummer: F 2376 Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) / Fraunhofer Gesellschaft - Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin Status: Laufendes Projekt Geplantes Ende: 30. Juni 2022

Projektbeschreibung:

Nanokohlenstoffe sind eine Gruppe von innovativen Materialien, zu denen u.a. ein- und mehrwandige Nanokohlenstoffröhrchen (carbon nanotubes, CNT) sowie Graphen gehören. In diesem Vorhaben stehen die toxischen Wirkungen von Nanokohlenstoffen im Vordergrund. Diese sind aufgrund verschiedener zu Grunde liegender Wirkprinzipien vor allem abhängig von Ihrer physikalischen Form. So sind zum einen faserige und zum anderen granuläre Stäube zu unterscheiden. Bei starren feinen lungengängigen Fasern ist eine asbestartige Wirkung mit hoher Wahrscheinlichkeit anzunehmen ("Faserprinzip"), andere faserige Materialien können bislang nicht ohne tierexperimentelle Prüfung beurteilt werden. Es ist bisher nicht geklärt, ab welchem Grad der Biegsamkeit ("Rigidität") ein Material seine asbestartige Wirkung verliert. Eine hohe Biolöslichkeit würde die Wirkstärke der Toxizität dieser Materialien entscheidend verringern. Es ist allerdings bisher unklar, ob und wie sich die für Kohlenstoffmaterialien generell hohe Biopersistenz im biologischen System durch gezielte chemische Veränderungen in Richtung geringerer Persistenz beeinflussen lässt.

Die Zielsetzung des geplanten Projektes ist es, durch toxikologische Untersuchungen mit geeigneten Testverfahren offene Fragen bei den Wirkprinzipien der Toxizität von Nanokohlenstoffen zu klären. Dazu sollen an bis zu zehn repräsentative und für aktuelle Innovationen relevante Materialien aus der Gruppe der Nanokohlenstoffe untersucht werden. Ziel ist eine qualitative und quantitative Beschreibung der toxischen Wirkungen der verschiedenen Materialien. Weiter soll darauf abgezielt werden, Parameter zu finden, welche die Biopersistenz der Kohlenstoffmaterialien beeinflussen könnten. Daraus sollen Beiträge für eine Bewertungsstrategie zur anwendungssicheren Gestaltung von Nanokohlenstoffen abgeleitet werden, die in einem weiteren Projekt entwickelt werden soll.

Kontakt

Fachgruppe 4.3 "Toxikologie"

Service-Telefon: 0231 9071-2071 Fax: 0231 9071-2070