Wir untersuchen welchen dynamischen Veränderungen Nanopartikel durch Wechselwirkungen mit der biotischen Umwelt unterliegen. Ein mechanistisches Verständnis dieser Wechselwirkungen hilft, die Risikobewertung zu verbessern und umweltfreundlichere Partikel zu entwickeln.
Hintergrund
Vorschriften für die Produktion, Nutzung und Entsorgung synthetischer Nanomaterialien sind notwendig, um Chancen optimal zu nutzen und gleichzeitig Risiken für Mensch und Umwelt zu minimieren. Gut begründete Vorschriften bedürfen jedoch eines umfassenden Wissens betreffs der Wechselwirkungen der Nanomaterialien mit der Umwelt. Das übergeordnete Ziel unseres Projekts ist deshalb, ein mechanistisches Verständnis der Interaktionen von metallischen Nanopartikeln (NP) mit aquatischen Organismen zu entwickeln.
Ziel
Die Ziele des Projektes sind:
1. ein Verständnis der Interaktion von NP mit Organismen zu erhalten, insbesondere betreffs Aufnahme, Elimination, Transformation und Wechselwirkung mit biologischen Molekülen. Unser Fokus liegt dabei auf Algen- und Fischzellen.
2. einen Rahmen zu entwickeln, mit dessen Hilfe ein optimiertes Design metallischer NP möglich wird, indem die Mechanismen der Wechselwirkungen zwischen NP und aquatischen Organismen Berücksichtigung finden.
Die Forschungsarbeit ist in vier Teile gegliedert. Erstens wollen wir quantifizieren wie Partikeleigenschaften durch Alterung in verschiedenen Medien und durch Wechselwirkungen mit Biomolekülen verändert werden. Wir werden zweitens die Aufnahme und das Verhalten von NP in Zellen untersuchen. Drittens werden wir Proteine identifizieren und charakterisieren, welche an NP gebunden sind und untersuchen, wie NP die Struktur und Funktion dieser Proteine verändern. Der vierte Teil des Projektes zielt auf eine Umsetzung der gewonnenen Informationen in der Form eines Leitfadens, welcher für zukünftiges Partikeldesign und Risikoabschätzungen hilfreich ist.
Bedeutung
MeNanoqa wird zu einem mechanistischen Verständnis der Wechselwirkungen von NP mit aquatischen Organismen beitragen. Die Forschung unterstützt eine rationale Bewertung der Nanotechnologie mit dem Ziel, Chancen zu maximieren und Risiken bei der direkten Anwendung oder der Freisetzung von NP in die aquatische Umwelt zu minimieren. Das erzielte Wissen kann für ein optimiertes, umweltfreundliches Partikeldesign und verbesserte oder neue Prüfschemen für die Risikobewertung eingesetzt werden.
Originaltitel: Interaction of metal NPs with aquatic organisms (MeNanoqa)
Betrag: CHF 424'616.-
Dauer: 36 Monate
Projektverantwortliche
- Prof. Kristin Schirmer