Erfahrungen mit ultrafeinen Partikeln

Eine wichtige Erfahrung mit NanopartikelnTeilchen, die in allen Dimensionen 1-100 Nanometer gross sind. stammt von sogenannten "Ultrafeinstäuben" oder "ultrafeinen PartikelnSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes.", die bei natürlichen und vor allem technischen Verbrennungsprozessen entstehen in Form von RusspartikelnDurch unvollständige Verbrennung entstehende, winzige Teilchen aus Kohlenstoff.; z.B. bei Autos und Ölheizungen oder bei Holzfeuerungen.

In der Umweltforschung spricht man von Ultrafeinstäuben, wenn die im Feinstaub enthaltenen PartikelSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes. eine Grösse von weniger als 100 Nanometern1 Nanometer (nm) = 1 milliardstel Meter (m) haben. Diese sind daher rein von ihrer Grösse her gesehen auch NanopartikelTeilchen, die in allen Dimensionen 1-100 Nanometer gross sind., allerdings im Gegensatz zu den synthetischenSynthetisch bedeutet: Gezielt und künstlich hergestellt. NanopartikelnTeilchen, die in allen Dimensionen 1-100 Nanometer gross sind. nicht absichtlich hergestellt.

Ultrafeine PartikelSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes. haben wesentlichen Anteil an der Feinstaubbelastung und den in diesem Zusammenhang diskutierten Gesundheitsrisiken. Ultrafeine PartikelSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes. können in der Lunge zu Schädigungen führen [75]P. Gehr et al. (2010): Particle-Lung Interactions [21]Geiser et al. (2005): Ultrafine Particles Cross Cellular Membranes by Nonphagocytic Mechanisms in Lungs and in Cultured Cells. [76]Kreyling, W. G. et al. (2002): Translocation of ultrafine insoluble iridium particles form lung epithelium to extrapulmonary organs is size dependent but very low. [77]Blank, F. et al. (2006): An Optimized In Vitro Model of the Respiratory Tract Wall to Study Particle Cell Interactions und anders als grössere PartikelSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes. direkt von der Lungenoberfläche, auf der sie abgelegt wurden, ins Blut gelangen und dadurch in andere Körperorgane transportiert werden [1]Meili, C. et al. (2007): Synthetische Nanomaterialien. Risikobeurteilung und Risikomanagement. Grundlagenbericht zum Aktionsplan. [6]Künzli, N. et al. (2010): Luftverschmutzung und Gesundheit., wo sie zu gesundheitsschädigenden Veränderungen führen können [14]Oberdörster et al. (2005): Nanotoxicology - An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles. [23]Oberdörster et al. (2007): Toxicology of nanoparticles - A historical perspective..

Knacknüsse in der Risikobeurteilung

Viele Expertinnen und Experten sind sich einig, dass die Risikoforschung zu den NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. noch am Anfang steht. Das systematische Wissen über die möglichen Quellen und Wirkungen von NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. ist heute in vielen Bereichen noch zu wenig fundiert, um eine abschliessende Bewertung für bestimmte NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. oder Anwendungen abgeben zu können. Im Folgenden sind einige Gründe dafür aufgelistet z.B. [1]Meili, C. et al. (2007): Synthetische Nanomaterialien. Risikobeurteilung und Risikomanagement. Grundlagenbericht zum Aktionsplan. [15]Borm et al. (2006): The potential risks of nanomaterials: a review carried out for ECETOC. [16]Aitken et al. (2009): EMERGNANO: A review of completed and near completed environment, health and safety research on nanomaterials and nanotechnology.:

  • Es gibt noch kaum aussagekräftige Langzeituntersuchungen zu den Auswirkungen von synthetischenSynthetisch bedeutet: Gezielt und künstlich hergestellt. NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension..
  • Die grosse Vielfalt an NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. mit unterschiedlichen Eigenschaften sowie die grosse Breite an möglichen Anwendungen und ExpositionenAusgesetztsein gegenüber bestimmten äusseren Einflüssen. ergeben einen umfangreichen Abklärungsbedarf.
  • Es besteht einerseits Unsicherheit bezüglich der Tauglichkeit herkömmlicher Testmethoden zur Untersuchung von NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension..
  • Die Vergleichbarkeit von Testmethoden, andererseits, ist oft schwierig wegen der (noch) fehlenden Standardisierung dieser Methoden.
  • Die Aussagekraft vieler Untersuchungen ist beschränkt, weil im Reagenzglas (in vitro) und mit hohen Dosen gearbeitet wird, um einen Effekt zu zeigen [12]Krug et al. (2011): Nanotoxikologie - eine interdisziplinäre Herausforderung. [19]Rivera Gil et al. (2010): Correlating Physico-Chemical with Toxicological Properties of Nanoparticles - The Present and the Future..
  • Mangelnde Informationen über die tatsächlichen Mengen an NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension., denen wir ausgesetzt sind, erschweren die Durchführung von Untersuchungen unter praxisrelevanten Bedingungen.

>> mehr dazu im Swiss Nano-Cube Fokus: Unsicherheiten in der Risikobewertung

Fallweise Beurteilung nötig

Aufgrund der grossen Vielfalt an verschiedenartigenNanomaterialien und Anwendungen und dem noch lückenhaften Verständnis der möglichen Risikensynthetischer NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. sind generelle Aussagen zur "(Un-)Gefährlichkeit dieser NanomaterialienObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. noch kaum möglich.

Die Erkenntnisse, die zu einem bestimmtenNanomaterial unter ganz bestimmten Bedingungen gewonnen wurden, lassen sich in der Regel nicht direkt auf andere Situationen und Materialien übertragen [1]Meili, C. et al. (2007): Synthetische Nanomaterialien. Risikobeurteilung und Risikomanagement. Grundlagenbericht zum Aktionsplan.. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Notwendigkeit einer fallweisen Risikobeurteilung – für jedes einzelne NanomaterialObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. und die verschiedensten denkbaren Anwendungen. Dieses Vorgehen ist mit einem hohen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Es fehlen bisher dazu auch, wie bereits erwähnt, standardisierte Methoden. 

Viele der bereits durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass sich schädliche Auswirkungen vonNanomaterialien im Körper und in der Umwelt in der Regel nicht einfach über eine einzelne Eigenschaft des untersuchten NanomaterialsObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension. beschreiben oder vorhersagen lassen [1]Meili, C. et al. (2007): Synthetische Nanomaterialien. Risikobeurteilung und Risikomanagement. Grundlagenbericht zum Aktionsplan. [13]Simkó et al. (2008): Wie kommen Nanopartikel in den menschlichen Körper und was verursachen sie dort?. Relevant scheinen neben der Dosis vielmehr verschiedene physikalisch-chemische Eigenschaften wie die chemische Zusammensetzung des NanomaterialsObjekte, Verbunde oder Strukturen mit Abmessungen von 1-100 Nanometern in mindestens einer Dimension., die genaue Beschaffenheit der Oberfläche und die Grösse und Form der PartikelSehr kleines, klar abgegrenztes Teilchen eines Feststoffes. [17]Tesseraux et al. (2010): Nanomaterialien - Toxikologie/Ökotoxikologie.

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