Wechselwirkung von Nanomaterialien mit menschlichen Zellen, Geweben und Organen

Die Wechselwirkungen von Nanomaterialien mit lebenden Organismen bestimmen wesentlich die Sicherheit dieser Stoffe. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Materialien können, müssen aber nicht, zu Beeinträchtigungen der Funktionen des menschlichen Körpers führen. Ziel ist es, die Interaktionen von Nanomaterialien mit dem menschlichen Körper zu erkennen und mechanistisch aufzuklären.

Links: Das Fluoreszensbild zeigt den Querschnitt eines dreidimensionalen Lebergewebemodells (grün: Zellskelett, blau: Zellkerne) mit Silikananopartikeln (magenta) am äußeren Rand. Rechts: Elektronenmikroskopisches Bild eines Leberzellmodells. Im Randbereich des Mikrogewebes sind einzelne Nanopartikel erkennbar (helle Punkte im Detailbild). [Jana Fleddermann]

Unsere zentralen Fragen sind:

Welche Effekte sind im menschlichen Körper aufgrund der Einwirkung von Nanomaterialien zu erwarten? Wirken Nanopartikel auf alle Gewebe in gleicher Weise? Welche Mechanismen sind an der Auslösung solcher Effekte beteiligt, z. B. an der möglichen Initialisierung von Entzündungsreaktionen?

Welche Zielorte haben Nanopartikel innerhalb von Zellen und welche Mechanismen sind für ihre Aufnahme in Zellen verantwortlich. Welche Korrelationen zwischen mikroskopischen Mechanismen und toxikologischen Prozessen lassen sich für die Aufnahme von Nanopartikeln in den menschlichen Körper erkennen?

Lassen sich die Risiken von Nanomaterialien durch Hochdurchsatzmethoden effizienter und schneller bestimmen?


Beispiele aus der aktuellen Forschung:

Atmungsähnliche Dehnung von Lungenzellen in Zellkultur beeinflusst Reaktion auf Nanopartikel
Sicherheit von Nanopartikeln: Dreidimensionales Leberzellmodell zur verbesserten Bewertung


Forschungsschwerpunkte
Entwickeln
Erklären
Forschungsdateninfrastruktur