Navigation

Risikoanalyse inhalierter Nanopartikel mit In-Vitro-Technologie

 

Künstliche Nanopartikel können beim Gebrauch und bei der Produktion von nanobasierten Konsumgütern freigesetzt werden und in die Atemluft gelangen. Mit ihrem Team entwickelte Marianne Geiser Kamber ein Testsystem, mit welchem mögliche gesundheitliche Auswirkungen eingeatmeter Nanopartikel realitätsnah evaluiert werden können.

Hintergrund (abgeschlossenes Forschungsprojekt)

Künstliche Nanopartikel, die in Pudern, Dispersionen oder Sprays eingesetzt werden, können bei der Verarbeitung oder bei der Verwendung dieser Produkte freigesetzt werden. Das Einatmen dieser Nanopartikel birgt ein Gesundheitsrisiko, wobei Menschen mit chronischen Lungenkrankheiten, Kinder und ältere Personen besonders gefährdet sind. Mit ihrem Team untersuchte Marianne Geiser mögliche gesundheitliche Auswirkungen inhalierter Nanopartikel auf das Lungengewebe von gesunden Menschen sowie auf das Lungengewebe von Menschen, die an chronischen Lungenkrankheiten leiden.

Resultate

Im Rahmen des Projekts wurde ein Testsystem weiterentwickelt, mit dem Zellkulturen, welche die innere Lungenoberfläche simulieren, einem kontinuierlichen Luftstrom ausgesetzt werden. Der Luftstrom kann mit verschiedenen Nanopartikeln in unterschiedlichen Konzentrationen versetzt werden oder es kann Luft aus einer tatsächlichen Partikelquelle zu den Lungenzellen geleitet werden. Es wurde untersucht, ob und wie die Nanopartikel das Abwehrsystem der Lunge beeinträchtigen, ob die Nanopartikel allenfalls sogar eine Entzündung des Lungengewebes hervorrufen oder verschlimmern können, im Fall von erkranktem Gewebe. Die Experimente zeigten, dass Silber- und Kohlenstoffnanopartikel nur bei hohen Konzentrationen eine moderate entzündungsfördernde Wirkung auf gesunde Lungenzellen haben. Dieser Effekt war jedoch verstärkt bei Experimenten an erkranktem Lungengewebe. Die Resultate bestätigen, dass bei der Evaluation von Gesundheitsrisiken, die von inhalierbaren Nanopartikeln ausgehen, Menschen mit chronischen Lungenkrankheiten ganz besonders berücksichtigt werden müssen.

Bedeutung

Das Projekt trägt dazu bei, mögliche Risiken und schädigende Wirkungen eingeatmeter Nanopartikel besser einschätzen zu können. Mit dem Testsystem können Gesundheitsrisiken realitätsnah untersucht werden: Es repräsentiert mit Zellkulturen ein Abbild der inneren Lungenoberfläche, berücksichtigt die Partikelabscheidung aus einem Luftstrom und evaluiert die Effekte der Partikel auf das Gewebe anhand von gesundheitsrelevanten Parametern. Das Testsystem ist portabel und kann eingesetzt werden, um verschiedenste Partikel und Partikelquellen zu untersuchen.

Originaltitel

Risk of inhaled nanoparticles in health and disease by in vitro technology

Projektleitung

  • Prof. Marianne Geiser Kamber

Weitere Gesuchstellende

  • Prof. Heinz Burtscher
  • Dr. Martin Fierz

 

 

Weitere Informationen zu diesem Inhalt

 Kontakt

Prof. Marianne Geiser Kamber Abteilung für Zellbiologie
Institut für Anatomie
Universität Bern
Balzerstrasse 2 3000 Bern 9 +41 31 631 84 33 geiser@ana.unibe.ch