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Entwicklung korrelativer mikroskopischer Methoden zur Identifizierung von Staubpartikeln (EMMI)

Projektnummer: F 2479 Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Status: Laufendes Projekt Geplantes Ende: 30. September 2022

Projektbeschreibung:

Das Einatmen von Fein- und Ultrafeinstaubpartikeln am Arbeitsplatz und in der Umwelt kann Risiken für die Gesundheit von Menschen bergen. Um diese erkennen, abschätzen und verringern zu können, ist es notwendig, die Zusammensetzung von Stäuben und die Konzentration kritischer Bestandteile verlässlich zu bestimmen. Dafür werden in diesem Forschungsprojekt computergestützte Methoden zur Identifizierung einzelner Staubpartikel und ihrer Quantifizierung verwendet. Dies erfordert die Kombination mehrerer bildgebender und chemisch-analytischer Mikroskopieverfahren, die Informationen sowohl zur Gestalt als auch zur Zusammensetzung liefern.

Den Ausgangspunkt bilden dabei elektronenmikroskopische Bilder von Filteroberflächen, mit denen Partikel aus der Luft an Arbeitsplätzen und anderen Innenräumen gesammelt wurden. Die im Bild lokalisierten und in ihrer Form vermessenen Partikel werden mittels Spektroskopieverfahren hinsichtlich ihrer Elementzusammensetzung und chemischen Beschaffenheit charakterisiert, um sie bekannten Partikelgruppen zuordnen zu können. Für diesen Schritt sollen auch Methoden des Maschinellen Lernens entwickelt werden, die zuvor an Referenzstäuben bekannter Zusammensetzung trainiert wurden. Ein weiteres Ziel des Projekts ist, eine Reihe gesundheitlich relevanter Partikel und Fasern identifizieren und quantifizieren zu können.

Die entwickelten Vorgehensweisen werden veröffentlicht und in eine Software implementiert. Sowohl die automatische Bilderzeugung als auch die automatische Bildanalyse und Klassifizierung ermöglicht eine Auswertung einer hohen Anzahl von Bildern bzw. Spektren. Dies ist besonders für Forschungseinrichtungen und Analyselabore interessant, die dafür sonst viel Personal benötigen.

Kontakt

Fachgruppe 4.5 "Partikelförmige Gefahrstoffe, Innovative Materialien"

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

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