Nanopartikel als Puder, Dispersion oder in Sprays sind eine bisher unbekannte Gefahr für beiläufige Expositionen, insbesondere für Lungenkranke, Kinder und ältere Menschen. Die Sicherheit von häufigen Nanopartikeln soll an Lungenzellen von Gesunden und Kranken mittels eines neuen, portablen und realitätsnahen Testsystems geprüft werden.
Hintergrund
Die sichere Anwendung der Nanotechnologie erfordert eine umfassende Abklärung der Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Die Inhalation von Nanopartikeln, welche in der industriellen Verarbeitung anfallen oder aus Konsumgütern austreten, ist mit einem bisher nicht bekannten Risiko verbunden. Dabei ist zu erwarten, dass Menschen mit chronischen Lungenkrankheiten, Kinder und ältere Menschen empfindlicher sind als junge, gesunde Erwachsene. Sicherheitsprüfungen verlangen eine Abklärung bei den besonders gefährdeten Bevölkerungsgruppen. Zudem müssen für eine effiziente, ökonomische und ethisch vertretbare Toxizitätsprüfung zwingend realitätsnahe Testsysteme eingesetzt werden.
Ziel
Dieses Projekt untersucht gesundheitliche Auswirkungen inhalierter, weit verbreiteter Nanopartikel auf gesunde Erwachsene und Personen mit vorherrschenden chronischen Lungenkrankheiten unter Einbezug eines speziell dafür entwickelten Testsystems. Die Untersuchungen werden an Zellkulturen erfolgen, die die innere Oberfläche der Lunge simulieren. Wir werden untersuchen, ob und falls ja wie diese Nanopartikel die wichtigsten Abwehrsysteme der Lunge beeinträchtigen, und ob sie Lungenentzündungen auslösen oder allenfalls verschlimmern. Gleich wie im lebendigen Organismus werden wir Zellen in einer neuen Aerosolkammer den Nanopartikeln in einem Luftstrom aussetzen. Die Kammer wird transportabel sein, was deren Einsatz an unterschiedlichen Quellen von Nanopartikeln ermöglicht.
Bedeutung
Das Projekt soll zu einem besseren Verständnis des Toxizitätspotentials und der grundlegenden biologischen Mechanismen eingeatmeter Nanopartikel beitragen. Das neu zu entwickelnde Testsystem ist einzigartig, indem es alle Anforderungen für realistische in vitro Toxizitätsprüfungen erfüllt: Partikelabscheidung aus Luftstrom, Zellkulturen als Abbild der inneren Lungenoberfläche, sowie Messverfahren für gesundheitsrelevante Parameter. Das System ist vielseitig, w es für verschiedenste Partikel, Zellkulturen und Partikelquellen eingesetzt werden kann. Die geplante umfassende mechanische und biologische Testeinheit wird zum Verständnis von gesundheitlichen Risiken eingeatmeter Nanopartikel beitragen. Wir erwarten, dass damit national und international weiterfolgende Studien angestossen werden.
Originaltitel: Risk of inhaled nanoparticles in health and disease by in vitro technology
Betrag: CHF 370'480.-
Dauer: 36 Monate
Projektverantwortliche
- Prof. Marianne Geiser Kamber