Leibniz-Forschungsverbund
Nanosicherheit

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Laufende Projekte

N3RvousSystem

Das Projekt „3R-Systembiologie-basierte Strategie zur Bewertung von Gefährdung, Risiko und Sicherheit neurotoxischer Substanzen im Menschen (N3RvousSystem)“ wird im Rahmen der Deutsch-Niederländischen Förderinitiative InnoSysTox (Innovative Systemtoxikologie als Alternative zum Tierversuch) gefördert, die auf der deutschen Seite vom Bundesministerium für Bildung & Forschung unterstützt wird. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. Das Projekt wird in Kooperation mit 3 Partnern in den Niederlanden, der Universität Utrecht (Koordination), dem RIVM in Bilthoven und PamGene in ’s-Hertogenbosch, und zwei deutschen Partnern, dem IUTA in Duisburg und der Tascon GmbH in Münster durchgeführt.


BMBF-Verbundvorhaben NanoCOLT „Langzeitwirkung modifizierter Carbon Black Nanopartikel auf gesunde und vorgeschädigte Lungen“ (seit 01.10.2014)

Aufbauend auf den im Vorhaben CarbonBlack gewonnen Ergebnissen zielt das Verbundvorhaben NanoCOLT darauf ab, das humantoxikologische Potential von Carbon Black Nanopartikeln (CBNP) bei Langzeitexposition, hier definiert als sich wiederholende Expositionen über einen Zeitraum von mehreren Monaten, zu erarbeiten. Hierbei stehen insbesondere Zusammenhänge von Oberflächenmodifikationen synthetischer CBNP und toxische/biologische Wirksamkeit im Fokus. Da chronische Lungenerkrankungen wie z. B. allergisches Asthma oder chronische Bronchitis in der Bevölkerung zunehmen, ist davon auszugehen, dass ein nicht unerheblicher Teil potentiell exponierter Personen bereits an einer Lungenerkrankung leidet. Weil davon auszugehen ist, dass erkrankte Lungen sensitiver gegenüber Noxen reagieren und daher ein toxikologischer Effekt von Nanopartikeln nach kürzerer Exposition auftreten könnte als bei gesunden Lungen, soll in NanoCOLT auch das humantoxikologische Potential von CBNP auf erkrankte Lungen untersucht werden.


Leibniz-Promotionsprojekt Identifikation von Zellreaktionen mit Relevanz für die Bewertung der Sicherheit moderner Nanomaterialien

Das Projekt widmet sich der in der Nanotoxikologie grundlegenden Fragestellung, welche Methoden und Untersuchungssysteme geeignet sind, das Risiko von Nanomaterialien für den Menschen zuverlässig einzuschätzen. Als integraler Bestandteil des Forschungsverbunds Nanosicherheit wird in diesem Promotionsprojekt die Expertise des Leibniz-Instituts für umweltmedizinische Forschung mit der des Leibniz-Instituts für Neue Materialien zusammengeführt.


Schwerpunktprogramm der Universität zu Lübeck „Biomedizintechnik: Bildgebung bei Krankheitsprozessen

In dem von der Universität zu Lübeck und dem FZ Borstel ko-finanzierten Projekt sollen Kontrastmittel für eine vielversprechende neue Bildgebungstechnik, das sog. Magnetic Particle Imaging (MPI), entworfen und für die Detektion von Tumorzellen getestet werden. Dieses von der Fa. Philips in Hamburg entwickelte, sehr schnelle, hochauflösende und strahlungsfreie Bildgebungsverfahren bietet sich aufgrund dieser Eigenschaften insbesondere für Vorsorgeuntersuchungen und therapiebegleitende Maßnahmen an, wo sehr oft Aufnahmen erstellt werden müssen. Da das Verfahren zwingend den Einsatz von Kontrastmitteln auf Basis magnetisierbarer Nanopartikel erfordert, ist es wichtig, das Verhalten solcher Partikel in biologischen Umgebungen zu untersuchen. Dabei stehen Fragen der Bindungsspezifität, Stabilität und Modifizierbarkeit im Vordergrund. Gelingt es, robuste, nichttoxische Partikel für MPI bereitzustellen, ist das Verfahren einer klinischen Anwendung einen maßgeblichen Schritt näher gerückt.


Transnationale Leibniz-Forschungsgruppe AIRBAG

Das bilaterale Forschungsabkommen zwischen dem Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM, Niederlande) und dem IUF umfasst Arbeiten zur neurotoxischen und neurodegenerativen Effekten der Luftverschmutzung und von Nanopartikeln. Die Arbeitsgruppen von Prof. Flemming Cassee (RIVM) und von Dr. Roel Schins wollen physikalische und chemische Eigenschaften ultrafeiner partikulärer Luftverschmutzung und von industriell hergestellten Nanopartikeln identifizieren, die zur Auslösung und zum Fortschreiten von neurodegenerativen Funktionsstörungen wie der Alzheimerschen Erkrankung führen.


Integriertes Forschungsprogramm (IRP) ‚Partikelforschung‘ am IUF

Innerhalb des IUF wird durch mehrere Arbeitsgruppen eine fundierte Expertise im Bereich Partikeltoxikologie vorgehalten. Ausgehend von diesem Kern wurde ein integriertes Forschungsprojekt aufgebaut, in dem zusätzliche Expertisen anderer Arbeitsgruppen auf den Gebieten Zellbiologie, Immunologie, Dermatologie und Alternsforschung zum Zweck der Untersuchung der Einflüsse von Partikeln auf die menschliche Gesundheit gebündelt wird. Diese Kombination sich ergänzender Forschungsfelder erlaubt es, die Effekte moderner Nanopartikel auf verschiedenen Ebenen mechanistisch zu untersuchen. Neben in vitro und Zellkultursystemen kommen hier insbesondere Wildtyp und transgene in vivo Modelle, inklusive moderner C. elegans Ansätze, zum Einsatz. Zusätzlich werden humane Interventionsstudien zur Verifizierung mechanistischer Ergebnisse eingesetzt. Darüber hinaus werden epidemiologische Befunde in den mechanistischen Systemen näher untersucht.