Leibniz-Forschungsverbund
Nanosicherheit

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Abgeschlossene Projekte

SETNanoMetro (Beteiligung von Dr. R. Schins)

Die Europäische Kommission verlangt die Etablierung valider Methoden und Instrumente für den Nachweis, die Charakterisierung und die Analyse von Nanomaterialien [EC, COM (2012) 572, 3.10.2012]. Im Rahmen des SETNanoMetro-Projektes werden verschiedene Messtechniken für die Bestimmung von Eigenschaften von Nanopartikeln zur Entwicklung definierter und kontrollierter TiO2-Nanopartikel führen, die über den Gegenwärtigen Ansatz von „Versuch und Irrtum“ hinausgehen.


NanoMILE (Beteiligung von Dr. R. Schins und Prof. A. v. Mikecz)

NanoMILE hat zum Ziel, fundamentale Beiträge zum Verständnis der Interaktion von Nanomaterialien mit lebenden Systemen und der Umwelt über den gesamten Lebenszyklus dieser Materialien und für eine Vielzahl von Spezies zu erbringen. Das Projekt identifiziert kritische physikalische und chemische Eigenschaften, die die Fähigkeit, Schäden auszulösen, bedingen. Diese Ergebnisse sollen als Schlüsseleigenschaften in die Entwicklung von Nanomaterialien einfließen (safe by design). Das überspannende Ziel von NanoMILE ist deshalb die Formulierung intelligenter und tragfähiger Paradigmen für die Interaktionsweise von Nanomaterialien mit Organismen und der Umwelt, die ein Gerüst für die Klassifikation der Sicherheit von Nanomaterialien darstellen.
Die Arbeitsgruppe von Dr. Schins untersucht in diesem Konsortium die Effekte von Nanopartikeln auf Neurotoxizität und Neurodegeneration. Zu diesem Zweck werden Studien mit Wildtyp und transgenen in vivo Modellen vorgenommen. Die Arbeiten werden außerdem in der Gruppe von Prof. v. Mikecz als speziesvergleichende chronische Expositionsstudien im Fadenwurm C. elegans vorgenommen. Neben Neurotoxizität und Neurodegeneration konzentrieren sich diese Arbeiten auf Alterungsprozesse.


NanOxiMet (Beteiligung von Dr. R. Schins)

Toxikologische Studien der letzten Jahre haben gezeigt, dass das Vorhersagen pathogener Eigenschaften von Nanomaterialien per se nicht möglich ist und dass profunde Kenntnisse der jeweiligen Nanomaterialien erforderlich sind. Einige dieser Studien ergeben starke Hinweise, dass die Partikeloberfläche und das Potential, reaktive Sauerstoffspezies zu generieren, vielversprechende Parameter für die Vorhersage des toxischen Potentials von künstlichen Nanomaterialien darstellen. Innerhalb des Projekts sollen Gruppierungen von Nanomaterialien vorgenommen werden anhand einer Strategie die vertiefte physikalische Analysen von Nanopartikel-Suspensionen und eine sorgfältige Evaluierung ihres jeweiligen toxischen Potentials in menschlichen Zellen umfasst. Die Verbindung von Charakterisierung der Nanomaterialien und Evaluierung der Toxizität wird zu einer Vereinfachung der Klassifizierung von Nanomaterialien z. B. für Hersteller führen.


NanoKon: Ein Projekt aus der nanoCare-Fördermaßnahme des BMBF (10.2010-12.2013) zur systematischen Bewertung der Gesundheitsauswirkungen nanoskaliger Kontrastmittel.


BMBF-Verbundvorhaben CarbonBlack „Prädiktion humantoxikologischer Wirkung synthetischer Carbon Black Nanopartikel“

Das Verbundvorhaben CarbonBlack zielt darauf ab, ein Prüfsystem mit Testmodellen zunehmender Komplexität zu etablieren, um die toxikologische Wirkung von modifizierten und gut charakterisierten Carbon Black Nanopartikeln in den Atemwegen und der Lunge zu überprüfen. Das mehrstufige Prüfsystem reicht vom einfachen Zellkultur-Modell über Gewebekultur-Modelle bis hin zur Überprüfung im Tiermodell mit Inhalationsstudien.


DFG-Teilprojekt PARENTRY im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1313 „Biological Responses to Nanoscale Particles“

Ziel des Teilprojektes PARENTRY war die Untersuchung der Interaktion von Nanopartikeln mit den Schleimhäuten des Gastrointestinaltraktes. Im Vordergrund standen die Fragen, welchen Einfluss Nahrungsmittelkomponenten und die Sekrete des Gastrointestinaltraktes auf bestimmte anthropogene Nanopartikel und deren Verhalten im Darm haben, ob diese Nanopartikel in der Lage sind, an die das Darmrohr auskleidenden Zellen zu binden und ob ein gesunder Darm mit intakter Peristaltik zur Aufnahme dieser Partikel neigt.


NanOn Im Rahmen des durch den Senatsausschuss Wettbewerb der Wissenschafts­gemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz geförderten Forschungsprojekts „NanOn: Semiautomatische Ontologiegenerierung – ein Beitrag zum Knowledge Sharing in der Nanotechnologie“ wurde unter Beteiligung des FIZ Karlsruhe und des INM eine Ontologie, d.h. eine Begriffs- und Wissensdatenbank, für die chemische Nanotechnologie aufgebaut. Entsprechend der Ontology Engineering Methodology nach Gómez-Perez und Suárez wurde zunächst eine Anforderungsanalyse erstellt. Als Zielgruppe wurden Wissenschaftler und Produzenten identifiziert, die nach Materialien, Eigenschaften oder Prozessen (Synthesen, Applikationen) suchen. Für den Aufbau der Ontologie wurden zur Unterstützung der intellektuellen Konzeptualisierung auch bereits vorhandene Ontologien einbezogen (u.a. CMO und ChEBI). Der Schwerpunkt des Projekts war jedoch, die Eignung von Text-Mining-Methoden sowohl für den Aufbau der Ontologie als auch für die automatische Annotation wissenschaftlicher Artikel zu untersuchen. Dazu wurden eigene prototypische Werkzeuge entwickelt, wobei verschiedene Open-Source-Tools (z. B. GATE und OpenNLP) verwendet wurden. Es konnte gezeigt werden, dass für den Aufbau einer Ontologie Text-Mining-Methoden, mit denen aus Fachtexten relevante Begriffe extrahiert werden, von großem Wert sind, indem sie den Prozess der intellektuellen Konzeptualisierung unterstützen und zu größerer Vollständigkeit der Ontologie führen. Bei der automatischen Annotation von Begriffen und Relationen, für die erste Tests durchgeführt wurden, fielen die Ergebnisse deutlich heterogener aus. Die Annotation von Konzepten ist erwartungsgemäß stark abhängig von der Vollständigkeit der Ontologie hinsichtlich der (Quasi-)Synonyma. Die Annotation von Relationen ist wesentlich schwieriger. Hier wird die Qualität vor allem davon beeinflusst, ob für die Relationen spezifische Formulierungen bestimmt werden können.

Die Eckdaten und eine Aufstellung der Veröffentlichungen im Zusammenhang mit diesem Projekt können auf der Projektseite des AIFBeingesehen werden.