Verteilung von CNT im Körper ein Jahr nach der Aufnahme
Mit Hilfe von radioaktiven Markierungen gelang es französischen Forschern, die Aufnahme und Verteilung von Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT) im Körper von Mäusen über einen Zeitraum von einem Jahr zu bestimmen. Zwar hatte nach einem Jahr nur ein geringer Anteil der in die Atemwege verabreichten Dosis das Lungenepithel überquert, jedoch nahm die in den Organen akkumulierte Menge über den gesamten Zeitraum zu. Das Verfahren könnte auch Hinweise über die Aufnahme und Verteilung anderer Kohlenstoff-Nanomaterialien liefern.
Forscher des CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) und des CNRS (Centre national de la recherche scientifique) haben ein Verfahren entwickelt, um mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) radioaktiv zu markieren. Das Verfahren wurde nun in einer Studie erstmals angewandt, um die Verteilung von CNTs im Körper von Mäusen zu untersuchen. Die Studie förderte Erstaunliches zu Tage: Die einmalige Verabreichung von CNT in den Rachen führte über den gesamten Versuchszeitraum von einem Jahr zu einer Zunahme der Konzentration an MWCNT in anderen Organen. Besonders stark war die Zunahme in den Organen Milz und Leber, in denen nach einem Jahr rund 1% der anfänglichen Dosis akkumuliert vorlagen. Die CNT werden dabei nicht metabolisiert, was u.a. durch das Fehlen eines radioaktiven Signals im Urin der Mäuse gezeigt werden konnte. Die Forscher konnten zudem darlegen, dass die Aufnahme in die Blutbahn über die Lunge und nicht etwa via Mukoziliärtransport über den Magen-Darm-Trakt erfolgte. Etwa 10% der anfänglichen Dosis blieb in der Lunge und bildete so das Reservoir für die anhaltende Verteilung im Körper.
Die Untersuchung der Toxizität der Nanoröhren war nicht Gegenstand der Studie (an dieser Stelle verweisen wir auf unsere News vom 21.11.2013 sowie auf untenstehende Literaturauswahl). Dagegen konnten die Forscher zeigen, dass die radioaktive Markierung von CNT geeignet ist, um Studien über den Verbleib von CNT im Körper durchzuführen. Die Forscher wollen nun weitere Kohlenstoff-Nanopartikel wie verschiedene CNT oder Graphen mit 14C markieren und deren Verteilung im Körper untersuchen.
Artikel und Foto: © 2014 Die Innovationsgesellschaft mbH
Zitierte Publikation: Czarny, Bertrand, et al. Carbon Nanotube Translocation to Distant Organs after Pulmonary Exposure: Insights from in situ 14C-Radiolabelling and Tissue Radioimaging. ACS nano (2014).
Weitere Studien zum Thema Toxizität von CNT (Auswahl):
Poland CA, Duffin R, Kinloch I, Maynard A, Wallace WAH, Seaton A, et al. 2008. Carbon nanotubes introduced into the abdominal cavity of mice show asbestos-like pathogencity in a pilot study. Nat Nanotechnol 3:423–428.
Gasser, Michael, et al. Pulmonary surfactant coating of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) influences their oxidative and pro-inflammatory potential in vitro. Part Fibre Toxicol 9.1 (2012): 17.