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s/dosis-wirkungskurve/Dosis-Wirkungs-Kurve/gi

Passive Sampling und Passive Dosing - ein innovativer Ansatz zur kombinierten chemischen und biologischen Analyse hydrophoben organischen Schadstoffen im Sediment-Porenwasser mariner Systeme

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von innovativen Indikatoren, die eine räumlich strukturierte Beschreibung und Bewertung der Belastungssituation und des Risikopotenzials von sedimentgebundenen Schadstoffen in marinen Systemen ermöglichen. Dieses Projekt wird es zum ersten Mal ermöglichen, Daten zur Toxizität der Porenwasserkonzentration von hydrophoben organischen Schadstoffen mit sehr geringer Unsicherheit zu erheben, direkt mit einer chemischen Analyse zu korrelieren und schließlich über entsprechende künstliche Mischungen zu verifizieren. Um dies zu erreichen, wird in diesem Projekt ein in situ Gleichgewichtssammlers (Passivsammlers) auf Basis der Festphasenmikroextraktion (passive sampling) für die Untersuchung von hydrophoben organischen Schadstoffen im marinen Bereich adaptiert. Anschließend werden die mittels Silikon Hohlfasern gesammelten Schadstoffmischungen direkt durch passive dosing in kleinskalige Biotestsysteme eingebracht. Durch Verzicht auf die vorherige Extraktion der Fasern wird das Risiko, die ursprüngliche Probenzusammensetzung zu verändern, deutlich reduziert. Erhobene Daten sind daher in hohem Maße repräsentativ für die tatsächliche Belastungssituation vor Ort. Des Weiteren werden die analysierten Schadstoffmischungen künstlich wiederhergestellt, um sie mittels passive dosing in unterschiedlichen Konzentrationen in Biotests zu untersuchen. Damit sollen Konzentrations-Wirkungskurven erstellt werden, die es erlauben, das von den sedimentgebundenen Schadstoffen ausgehende Risiko abzuschätzen (Mischtoxizität).

Machbarkeitsstudie über die Durchführung einer epidemiologischen Studie zur Ermittlung der Dosis‐Wirkungs‐Beziehung zwischen natürlicher UV-Exposition und Hautkrebs

UV-Strahlung ist kanzerogen und Hauptursache für Hautkrebs. Hautkrebserkrankungen haben in der hellhäutigen Bevölkerung weltweit stärkere Zuwachsraten als alle anderen Krebserkrankungen. Im Hinblick auf den demographischen Wandel und die sich abzeichnende Zunahme der UV-Belastung als Folge des Klimawandels ist ein weiterer Anstieg der Erkrankungszahlen zu erwarten. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung für die deutsche Bevölkerung zwischen natürlicher UV-Strahlung und dem Hautkrebsrisiko konnte aber bis dato nicht beschrieben werden. Diese ist jedoch für die Optimierung von Strahlenschutzmaßnahmen und für wirkungsvolle Strategien zur Hautkrebsprävention von großer Bedeutung. In einer vom BfS in Auftrag gegebenen Studie sollte exemplarisch die Machbarkeit einer epidemiologischen Studie zur Ermittlung einer Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen natürlicher UV-Strahlung und dem Plattenepithelkarzinom in Deutschland untersucht werden. Die Machbarkeitsstudie kommt zu dem Schluss, dass eine solche Studie sowohl durchführbar, als auch aussagekräftig bezüglich der Fragestellung wäre und gibt eine Empfehlung für den Aufbau einer solchen Studie.

DISCOVER: Projekt untersucht Einfluss von Strahlung auf die Bildung von Hirntumoren

DISCOVER: Projekt untersucht Einfluss von Strahlung auf die Bildung von Hirntumoren D issecting rad I ation effect S into the C erebellum micr O en V ironm E nt driving tumour p R omotion ( DISCOVER ) DISCOVER ist ein multidisziplinäres Forschungsprojekt zur Untersuchung des Einflusses von ionisierender, also energiereicher Strahlung auf die Entstehung von Hirntumoren nach Niedrigdosisstrahlung. Die Integration hochinnovativer Ansätze soll besonders das Verständnis des Zusammenspiels von Tumorzellen und Zellen der Mikroumgebung bei der Entwicklung von Krebs, der durch Strahlung hervorgerufen wird, verbessern. Mit dem Wissen sollen Modelle zur Risikoabschätzung verbessert werden, die insbesondere im beruflichen und medizinischen Strahlenschutz angewandt werden können. Hintergrund DISCOVER ist ein multidisziplinäres Forschungsprojekt zur Untersuchung des Einflusses von ionisierender – also sehr energiereicher - Strahlung auf die Entstehung von Hirntumoren nach Niedrigdosisstrahlung. Traditionell wird die durch Strahlung hervorgerufene Karzinogenese durch nicht- oder falsch reparierte DNS-Schäden erklärt. Mittlerweile gibt es jedoch Hinweise auf eine essenzielle Beteiligung der Mikroumgebung im Hirn und epigenetischer Änderungen an der Tumorentstehung. Um wirksamere Strahlenschutzstrategien zu entwickeln, besteht ein dringender Bedarf, diese Prozesse und das Zusammenspiel der Mechanismen strahlungsinduzierter Krebserkrankungen besser zu verstehen. Die neuen Erkenntnisse sind für den Strahlenschutz in beruflichen und medizinischen Situationen, in denen Menschen Strahlung ausgesetzt sind, von besonderem Wert. Zielsetzung DISCOVER soll umfassende Einsichten zum Einfluss von Strahlung auf die Bildung von Hirntumoren am Beispiel des Medulloblastoms liefern, indem sowohl die direkten Effekte auf Zielzellen als auch der Einfluss der Mikroumgebung betrachtet werden. Dazu werden folgende Teilziele angestrebt: Identifizierung von molekularen Veränderungen auf DNA , RNA und Proteinebene in Hirngewebe nach In-vivo-Bestrahlung im Mausmodell Aufklärung von Zellkommunikationsprozessen zwischen Tumorinitiationszellen und Mikroumgebung durch Untersuchungen in Ex-vivo-Gewebeschnitten und anderen In-vitro-Modellen Identifizierung von strahlungsinduzierten Signalwegen durch integrative bioinformatische Analysen in exponierten Geweben Mit diesem Wissen sollen Modelle zur Risikoabschätzung verbessert werden, welche insbesondere im beruflichen und medizinischen Strahlenschutz angewandt werden können. Durchführung Das Projekt untersucht von Strahlung hervorgerufene Effekte in Zielzellen und Zellen der Mikroumgebung. Als Beispiel dient die Entstehung von Medulloblastomen in einem Ptch+/- Modellsystem. Dieses System stellt ein etabliertes Modell dar, welches nach Strahlung eine erhöhte Anzahl von Medulloblastomen zeigt. Zudem tritt die Erkrankung nach kürzerer Latenzzeit auf. Untersucht werden direkte Strahleneffekte in Zielzellen, wie z.B. epigenetische und Proteomveränderungen. Ebenso werden systemische Effekte betrachtet. Dazu gehören Zytokinfreisetzung, Änderung in der extrazellulären Matrix und lokale Immuneffekte. Das etablierte Modellsystem wird mit modernsten Multi-Omics-Analysemethoden und daran gekoppelten Bioinformatik-Pipelines untersucht. Ziel ist es, Veränderungen in der Mikroumgebung des Gehirns und die Rolle extrazellulärer Vesikel bei der Entwicklung strahlungsinduzierter Karzinogenese systemisch zu untersuchen – auch unter dem Aspekt der Dosisabhängigkeit. Die Integration hochinnovativer Ansätze und Vergleiche mit klinischen Daten zielen darauf ab, unser Verständnis von strahlungsinduziertem Krebs und seiner potenziellen Auswirkungen erheblich zu verbessern und dieses für die Risikobewertung und die personalisierte Medizin einzusetzen. Die sieben Arbeitspakete Das DISCOVER Projekt setzt sich aus sieben Arbeitspaketen (work packages, WPs) zusammen: WP1: Untersuchung von Veränderungen in der Mikroumgebung des Kleinhirns nach Strahlenexposition WP2: Untersuchung der Strahlungseffekte in Zielzellen und der Mikroumgebung im Kleinhirn WP3: Untersuchung der Auswirkungen von ionisierender Strahlung auf Vorläuferzellen der Granula und deren Mikroumgebung WP4: Identifizierung von bestimmenden Faktoren in strahleninduzierten Signalwegen WP5: Wirkungsweise von extrazellulären Vesikeln und anderen Einflussfaktoren WP6: Koordination und wissenschaftliches Projektmanagement WP7: Ergebnisverbreitung und -verwertung Projektdaten Koordination: Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development (ENEA) Rolle des BfS : PD Dr. Simone Moertl, WR1, Projekt Partner und Leitung eines Arbeitspakets Projektbeginn: 1.3.2024 Projektende: 29.2.2027 Beteiligung: ENEA, National Public Health Center (Hungary), Brookes University Oxford ( UK ), BfS Finanzierung: 1,3 Mio. Euro (davon 63 % aus dem EU Euratom-Programm/PIANOFORTE) Stand: 29.01.2026

Auswirkung subletaler und synergistischer Belastung auf makro-Invertebrata des Rheins

An einer groesseren Anzahl von Tieren aus dem Rhein wird die Auswirkung gleichzeitiger Belastung mit 3-4 Stoffen bzw. Schadfaktoren (O2-Mangel, Erwaermung) geprueft. Gemessen wird nicht der Tod der Versuchstiere, sondern bereits vorher sich andeutende, sublethale Schaedigung ueber die Messgroessen Sauerstoff-Verbrauch, Aktivitaet, Filtrationsleistung etc. Als Ergebnisse sind Daten ueber Resistenz-Unterschiede bei den Versuchstieren zu erwarten, weiterhin Auskunft ueber synergistisch besonders aktive Substanzen im Abwasser.

Abhaengigkeit der Lungenfunktion von Schulkindern von den Schadstoffkonzentrationen in der Umgebung

Durch Messung am Vitalographen wird die Lungenfunktion von Schulkindern ermittelt. Zur Untersuchung stehen ca. 2000 Schulkinder im Belastungsgebiet Mannheim und ca. 2000 Schulkinder im Hochschwarzwald (Reinluftgebiet) zur Verfuegung. Von jedem Kind wird eine Anamnese erhoben. Die anfallenden Daten werden mit gemessenen Schadstoffkonzentrationen verglichen.

Wirkung von Ozon auf organische Wasserschadstoffe

Identifizierung und quantitative Bestimmung der bei der Ozonierung von Wasser aus den darin enthaltenen organischen Stoffen entstehenden Produkten in Abhaengigkeit von Reaktionszeit und der Ozondosis. Untersuchung der Moeglichkeit zur biologischen Nachreinigung ozonierter Abwaesser.

Einfluss von Herbiziden auf wertgebende Inhaltsstoffe einiger Gemuesearten

Es wird untersucht, inwieweit die fuer einzelne Gemuesekulturen zugelassenen Herbizide einen Einfluss auf die Bildung ausgewaehlter Inhaltsstoffe (Carotin bei Moehren, Vitamin C bei Salat) ausueben. Die Ermittlung der kritischen Wirkstoffmengen im laufe der einzelnen Entwicklungsstadien steht mit im Vordergrund der Untersuchungen. Die optimale Dosis (bezogen auf die Unkrautwirkung) wird mit darueber und darunter liegenden Aufwandmengen verglichen.

Abschätzung der Vegetationsgefährdung durch Ozon in Hessen

Die Konzentrationen vieler Luftinhaltsstoffe sind aufgrund vielfältiger menschlicher Aktivitäten in den letzten Jahren beträchtlich angestiegen. Als vegetationsgefährdende Komponente gewinnt dabei Ozon in der Bundesrepublik Deutschland zunehmend an Bedeutung, während z.B. Schwefeldioxid aufgrund der erfolgreichen Emissionsminderungsmaßnahmen in den Hintergrund tritt. Bei der Erstellung von Luftreinhalteplänen/Wirkungskatastern geht es darum, die räumliche und zeitliche Variabilität der Schadgaskonzentrationen im Hinblick auf eine mögliche Beeinträchtigung der Vegetation zu bewerten. Darüber hinaus gilt es, mögliche Entwicklungen der Immissionsbelastung prospektiv zu beurteilen, um frühzeitig evtl. notwendige Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Dies bedarf integrierender Konzepte, in denen physikalisch/chemische Messprogramme und Verfahren der Bioindikation miteinander verknüpft werden. Das gemeinsam mit dem Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie durchgeführte Untersuchungsprogramm gliedert sich in fünf Schritte: - In einem ersten Schritt wurden potentielle Ertragsverluste durch Ozon anhand von Dosis-Wirkung-Funktionen aus der Literatur unter Verwendung hessischer Ozon-Messdaten für verschiedene Kulturpflanzen abgeschätzt. - In einem zweiten Schritt wurde eine flussorientierte Kenngröße für die Ozon-Belastung der Vegetation unter Verwendung von Messgrößen abgeleitet, die in den Ländermessnetzen erhoben werden. - In einem dritten Schritt wurde ein Modell für die Bestimmung des Gasaustausches zwischen Vegetation und bodennaher Atmosphäre entwickelt. - In einem vierten Schritt wurden sog. kritische absorbierte Ozon-Dosen (critical loads) für standardisiert exponierte Rezeptoren abgeleitet. - In einem fünften Schritt werden die aktuell in Europa diskutierten Grenzwerte zum Schutz der Vegetation vor Ozon und die ihnen zu Grunde liegenden Dosis-Wirkung-Funktionen auf ihre Übertragbarkeit auf bzw. Relevanz für die deutschen Verhältnisse untersucht. Die Methodik zur Ableitung kritischer absorbierter Ozon-Dosen (critical loads) wird weiterentwickelt sowie die Gefährdung der Vegetation durch Ozon auf regionaler Ebene realistisch abgeschätzt.

Entwicklung eines Bio-Test-Schnellverfahrens zum qualitativen Nachweis von Herbiziden in Roh- und Trinkwasser

Untersuchungen ueber das Verhalten von trichalen Blaualgen (Phormidium spec.) gegenueber Testsubstanzen (hauptsaechlich Herbizide) und Erschliessung dieses Biotestverfahrens fuer einen routinemaessigen Einsatz bei der Roh- und Trinkwasserueberwachung. Die Algenmotilitaet dient als Bewertungskriterium. Sie wird ueber eine photoelektrische Messvorrichtung verfolgt. Neben der Ermittlung von Dosis-Wirkung-Beziehungen relevanter Herbizide sowie anderer toxischer und ueblicherweise nicht toxischer Substanzen, wird der Testeinsatz zur Untersuchung von Wasserproben verschiedener Qualitaet erprobt. Die Konservierbarkeit des Testmaterials durch Einfrieren und Gefriertrocknen wird im Hinblick auf die Verfuegbarkeit ebenfalls untersucht.

Induktion von Chromosomenaberrationen in menschlichen Lymphozyten durch ionisierende Strahlen ('biologische Dosimetrie') und Radiomimetika

Entnimmt man einer strahlenexponierten Person Blut, so laesst sich nach Kultivierung der Lymphozyten die Haeufigkeit bestimmter Chromosomenmutationen (dizentrische Chromosomen, Ringchromosomen) ermitteln, die durch die Strahlung induziert worden waren. Mit Hilfe von 'Eichkurven', die die Abhaengigkeit der Zahl der Aberrationen pro Zeile von der Strahlendosis wiedergeben, kann man die empfangene Dosis als 'Ganzkoerperaequivalentdosis' abschaetzen. Bei sehr niedrigen Dosen begnuegt man sich mit dem Nachweis einer statistisch signifikanten Erhoehung der Kontrollrate. Untersuchter Personenkreis: beruflich exponierte Personen, Strahlenunfallopfer, bestrahlte Patienten. Die Methode soll weiterentwickelt werden durch a) 'Semiautomatisierung' der mikroskopischen Auswertung, b) Ausarbeitung adaequater statistischer Verfahren. Diese strahlenbiologischen Untersuchungen werden ergaenzt durch Untersuchungen zur Induktion von Chromosomenaberrationen in menschlichen Lymphozyten durch Radiomimetika (z.B. Bleomycin, Phleomycin).

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