„NanoUmwelt“ - Nanomaterialien auf der Spur

Eine Vielzahl industriell hergestellter Nanomaterialien ist aus Produkten des täglichen Bedarfs mittlerweile nicht mehr wegzudenken und begleitet schon heute unseren Alltag. Doch wo landen die nur wenige Millionstel Millimeter kleinen Partikel und Fasern am Ende? Welche Wirkung haben sie auf den Menschen und die Umwelt? Wie gefährlich sind sie wirklich? Um diese Fragen besser beantworten zu können, entwickeln elf Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft, Landes- und Bundesbehörden in dem Projekt »NanoUmwelt: Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt« neue innovative Methoden, um die Nanopartikelbelastung und die hieraus resultierenden Risiken für Umwelt und Mensch genau und sicher bewerten zu können.

Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT wirkt massgeblich an diesem Projekt mit und geht der Frage nach, wie sich eine dauerhafte Exposition geringer Mengen an Nanomaterialien auf den Menschen und die Umwelt auswirkt. Hierzu sammeln Wissenschaftler des Fraunhofer IBMT Umweltproben aus repräsentativen Ökosystemen und entwickeln Methoden zur standardisierten Aufbereitung des organischen Materials für die Analytik und zur veränderungsfreien Langzeitlagerung. Um auch den Mensch als Teil der Umwelt zu berücksichtigen, entwickeln Wissenschaftler des Fraunhofer IBMT einen Online-Fragebogen zur Erfassung einer möglichen Nanopartikelexposition und sammeln in enger Kooperation mit dem Umweltbundesamt Blut- und Urinproben junger Erwachsener. Mithilfe dieser Proben werden von Projektpartnern nachweisstarke Analysemethoden entwickelt, um zu ermitteln, mit welchen Nanomaterialien und in welcher Menge Mensch und Umwelt in Deutschland belastet sind. Darüber hinaus werden am Fraunhofer IBMT neue Modelle zur Untersuchung humantoxikologischer Effekte von Nanomaterialien im Niedrigdosisbereich entwickelt und die Barrieregängigkeit von Nanomaterialien (Überwindung der Lungen- und der Darm-Barriere) untersucht, um Aussagen über die Aufnahme in den Körper zu treffen. »Ziel ist die Quantifizierung kleinster Nanomaterialmengen in Umwelt- und Humanproben und deren toxikologische Beurteilung«, so Dr. Yvonne Kohl, stellvertretende Projektkoordinatorin und Projektleiterin am Fraunhofer IBMT.

»NanoUmwelt« ist ein nationales Projekt, das unter der Leitung von Postnova Analytics GmbH mit zehn weiteren Partnern durchgeführt wird. Neben der Fraunhofer-Gesellschaft, die mit zwei Instituten einen grossen Anteil der Arbeiten leistet, sind das Umweltbundesamt, die Empa (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology), PlasmaChem GmbH, Senova – Gesellschaft für Biowissenschaft und Technik mbH, das Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie FZMB GmbH sowie die Universitäten Trier und Frankfurt sowie die Rheingütestation Worms beteiligt. Die Projektdauer beträgt 36 Monate. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des »NanoCare«-Programms mit 1,8 Millionen Euro geförderte interdisziplinäre Forschungsprojekt »NanoUmwelt« beschäftigt sich mit Fragen des Lebenszyklus´ der Nanomaterialien (Silber, Titandioxid, Kohlenstoff und Polystyrol), deren Akkumulation und Toxikologie.

»Ziel ist es, den Eintrag synthetischer Nanomaterialien in unterschiedlichen Umweltkompartimenten, wie z. B. Boden, Klärschlamm, Fliessgewässer, Bodenorganismen, Muscheln und Fischen, aber auch im Menschen zu quantifizieren und die Erscheinungsformen der Nanomaterialien in den jeweiligen Umgebungen zu charakterisieren«, so Yvonne Kohl. Zudem werden hochsensitive Methoden entwickelt, um auch geringste Mengen an Nanomaterialien in Umwelt- und Humanproben zu detektieren. Öko- und humantoxikologische Studien im Niedrigdosisbereich mit besonderem Fokus auf die Wechselwirkung von Nanomaterialien mit biologischen Grenzflächen und Barrieren runden die Untersuchungen ab. Die Ergebnisse des Projekts »NanoUmwelt« fliessen in die Datenbank des BMBF »DaNa 2.0 – Daten und Wissen zu Nanomaterialien« ein, die wissenschaftliche Daten nach einer Qualitätsprüfung für die Öffentlichkeit allgemeinverständlich zugänglich macht.

Quelle: »NanoUmwelt«