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IBÖM05 - Ideenwettbewerb: Biobasiertes Schutzmittel aus Pflanzenzellkultur für Holzwerkstoffe, IBÖM05 - Ideenwettbewerb: SchuPlaHolz - Biobasiertes Schutzmittel aus Pflanzenzellkultur für Holzwerkstoffe

Alternativmethoden: ProHapTox: Entwicklung einer reaktivitätsbasierten Teststrategie zur tierversuchsfreien Erkennung des Hautsensibilisierungspotenzials elektrophiler und pro-elektrophiler Industriechemikalien im Rahmen der Chemikalienverordnung REACH, Teilprojekt B

Alternativmethoden: ProHapTox: Entwicklung einer reaktivitätsbasierten Teststrategie zur tierversuchsfreien Erkennung des Hautsensibilisierungspotenzials elektrophiler und pro-elektrophiler Industriechemikalien im Rahmen der Chemikalienverordnung REACH, Teilprojekt A

Teilprojekt C, Teilprojekt B

Ziel des Verbundvorhabens ist die relativ kostengünstige Herstellung verschiedener, qualitativ hochwertiger, biologisch abbaubarer Cellulosepartikel (CP), die konkrete dentale und kosmetische Produktanforderungen erfüllen, um so umweltkritische Kunststoffmikropartikel (KMP) als Abrasiva in diesen Produkten zu ersetzen. Als Rohstoffbasis dienen nachwachsende Rohstoffe (Buchenholz basiertes Lignin und Cellulose) und anfallende Reststoffe der Lebensmittelherstellung (Hafer- und Weizenstroh, Maiskolben für Cellulose). Hergestellt werden Partikel verschiedener Größe, Form, Härte und chemischer Zusammensetzung, welche erstmalig im Rohzustand materialwissenschaftlich bewertet und kategorisiert werden. Selektierte Partikel werden in galenische Formulierungen einer Zahnpasta und eines Körperpeelings eingearbeitet. Diese innovativ entwickelten Demonstratoren werden anschließend dermatologisch und auf ihre Abrasions- bzw. Reinigungswirkung materialwissenschaftlich bewertet, um unterschiedlichen Produktanforderungen entgegenzukommen. Das Vorhaben bietet somit eine optimale Basis für neue Produktentwicklungen in der dentalen, kosmetischen und medizinischen Pflegeproduktindustrie, aber auch Potentiale für den Einsatz von CP in der Lebensmittelbranche. TV1 Herstellung von Cellulosepartikeln (CFF GmbH), TV2 Materialwissenschaftliche Charakterisierung der Cellulose- und Ligninpartikel und deren Demonstratoren (IWMH), TV3 Entwicklung und Tests von Demonstratoren (Skinomics GmbH).

Gesundheitliche Belastung durch Chrom und Nickel im Schwebstaub in der Umgebung Edelstahl produzierender Betriebe

Ziele: Überprüfung von Hinweisen einer vorangegangenen Studie zu erhöhter innerer Nickelbelastung und erhöhten Sensibilisierungsraten gegenüber Nickel durch erhöhte Nickelimmissionswerte im Umfeld eines Edelstahlwerkes; Vorgehensweisen: Umweltmedizinische epidemiologische Querschnittstudie; Verwendung von Ausbreitungsrechnungen zur kleinräumigen Abschätzung der Immissionsbelastung; HBM (Nickel und Chrom im Urin); dermatologische Untersuchungen (Epikutantest, Pricktest, Hautbeurteilung); allergologische Untersuchungen (Blutparameter); Lungenfunktionsuntersuchungen; Fragebogen; Regressionsanalysen; statistische Überprüfung von Zusammenhängen zwischen äußerer Luftbelastung, innerer Belastung durch Chrom und Nickel, allergischen Krankheiten und Symptomen, Erkrankungen der Atemwege und der Lungenfunktion; Ergebnisse: Die Aufnahme von Nickel über die Atemluft steht in signifikantem Zusammenhang zur inneren Nickelbelastung sowie zur Sensibilisierung gegenüber Nickel und zu einzelnen allergischen Symptomen und Atemwegserkrankungen. Trotz des geringen Beitrags der durch die Luftbelastung verursachten erhöhung der inneren Nickelbelastung (gegenüber der Belastung aus Lebensmitteln) ist der Beitrag nachweisbar. Qualitätssicherung: Einhaltung der guten epidemiologischen Praxis, Begleitung durch wissenschaftlichen Beirat, Untersuchungen in akkreditierten Laboratorien, interne Kontrollgruppe. Grenzen: Statistisch signifikante Zusammenhängen nur für Gesamtkollektiv, nicht für einzelne Standorte möglich.

Validierungsstudie zur Prüfung auf Hautpenetration (Phase II), Teilprojekt 3

Vorhabenziel ist der Ersatz von Tierversuchen bei der Bestimmung kutaner Resorption von Chemikalien, Arzneimitteln und Kosmetika unter Verwendung von biotechnologisch hergestellen kommerziell verfügbaren humanen Hautmodellen. Die Dringlichkeit resultiert aus den Vorgaben der REACH-Initiative der EU (Tierverbrauch bis zu 12 Mio.). Die in Phase 1 entwickelte und prävalidierten Methode wird gemäß OECD-Vorgaben validiert. Dazu bedarf es streng standardisierter Untersuchungen von Substanzen unterschiedlicher Lipophilie und Molekulargewichte an Hautmodellen sowie Human- und Schweinehaut in mehreren Laboren mit spezifischer Expertise auf diesem Gebiet. Die Anerkennung des Verfahrens als Alternativmethode durch die OECD wird angestrebt. Für die Testung der kutanen Resorption hat die OECD die Richtlinie 428 verabschiedet, die alternativ zum Tiererexperiment Resorptionsstudien an exzidierten Häuten empfiehlt. Doch kann der Bedarf an Humanhaut nicht gedeckt werden. Deshalb besteht dringender Bedarf an rekonstruierten Humanpräparaten, deren Einsatz das OECD 'guidance document 28' als möglich ansieht, sofern eine Validierung der Methode erfolgt.

Validierungsstudie zur Prüfung auf Hautpenetration (Phase II), Teilprojekt 2

Ziel ist der Ersatz von Tierversuchen bei der Bestimmung der kutanen Resorption von Chemikalien, Arzneimitteln und Kosmetika unter Verwendung von biotechnologisch hergestellten kommerziell verfügbaren humanen Hautmodellen. Die Dringlichkeit resultiert aus den Vorgaben der REACH-Initiative der EU (Tierverbrauch bis zu 12 Mio.). Die in Phase 1 entwickelte und prävalidierte Methode wird gemäß OECD-Vorgaben validiert. Dazu bedarf es der streng standardisierter Untersuchungen von Substanzen unterschiedlicher Lipophilie und Molekulargewichte an Hautmodellen sowie Human- und Schweinehaut in mehreren Laboren mit spezifischer Expertise auf diesem Gebiet. Die Anerkennung des Verfahrens als Alternativmethode durch die OECD wird angestrebt. Für die Testung der kutanen Resorption hat die OECD die Richtlinie 428 verabschiedet, die alternativ zum Tierexperiment Resorptionsstudien an exzidierten Häuten empfiehlt, doch kann der Bedarf an Humanhaut nicht gedeckt werden. Deshalb besteht dringender Bedarf an rekonstruierten Humanhautpräparaten, deren Einsatz das OECD 'guidance document 28 als möglich ansieht, sofern eine Validierung der Methode erfolgt.

Sonderforschungsbereich (SFB) 442: Umweltverträgliche Tribosysteme durch geeignete Werkstoffverbunde und Zwischenstoffe am Beispiel der Werkzeugmaschine, Chemisch-analytische Charakterisierung umweltverträglicher Schmierstoffe - Gebrauchsbedingte Veränderungen, Emissionen, Humantoxikologie

Schmierstoffe stellen komplexe Stoffgemische dar, deren Zusammensetzung sich aufgrund der thermischen und mechanischen Belastung beim Gebrauch (z.B. in den Werkzeugmaschinen) verändern kann. Die toxischen Wirkungen und z.T. auch die verfahrenstechnischen Parameter werden durch einzelne Inhaltsstoffe und deren Kombination in unterschiedlichem Maße beeinflusst. In diesem Teilprojekt werden Methoden bereitgestellt, mit denen die verfahrenstechnisch und toxikologisch relevanten Inhaltsstoffe der Fluide chemisch-analytisch quantitativ und qualitativ erfasst werden können. Die Ergebnisse sind für die anderen Teilprojekte des Sonderforschungsbereichs von zentraler Bedeutung:1. Die Messdaten sollen in die tribologische Bewertung und Modellbildung eingehen (Teilprojekt C1). 2. Sie werden für die Beurteilung des Alterungsverhaltens (Teilprojekt A3) und der gebrauchsbedingten Veränderungen (Teilprojekte B1 bis B6) benötigt. 3. Die Daten liefern grundlegende Informationen für die ökologische Bewertungsstrategie und für die Identifikation der toxisch wirkenden Inhaltsstoffe der Schmierfluide (Teilprojekt A4). 4. Darüber hinaus werden die Messdaten im hier beantragten Projekt für eine Abschätzung des humantoxikologischen Risikopotentials herangezogen. Bisher gibt es nur wenige Untersuchungen zur chemischen Analytik gebrauchsbedingter Veränderungen von Schmierstoffen auf der Basis synthetischer Ester, wobei zudem unterschiedlichste Methoden angewandt wurden. Dabei sind die Strukturbestimmungen noch nicht vollständig gelöst. Weiterhin wurden flüchtige organische Verbindungen und Aerosole an einigen Tribosystemen nachgewiesen und Staubemissionen können während des Beschichtens auftreten. Dies verdeutlicht die Notwendigkeit, die toxikologische Relevanz der luftgetragenen Emission und damit das Ausmaß der inhalativen und percutanen Resorption der Schmierstoffe zu erfassen (Ambiente-Monitoring).Die Analysenmethoden sollen dahingehend weiterentwickelt werden, dass eine Charakterisierung der Fluide und ihrer Emissionen auf Basis von möglichst vielen Einzelsubstanzen und Summenparametern erfolgen kann. Dies ermöglicht eine differenzierte toxikologische und verfahrenstechnische Interpretation der Messdaten. Anwendung finden Methoden der GC/MS, HPLC/MS, IR-Spektroskopie, NMR-Spektroskopie, ICP/OES und AAS. Zusätzlich sollen die wässrigen Extrakte und die Abbaumetabolite aus dem Teilprojekt A4 charakterisiert werden. Mit den bereitgestellten Methoden, den wirkungsbezogenen Untersuchungen mittels Genotoxizitätstests (Teilprojekt A4) und Hautverträglichkeitsuntersuchungen an ausgewählten Proben können dann die Prüfstände bzw. Werkzeugmaschinen in hygienisch-toxikologischer Hinsicht beurteilt werden.

Studie für eine marktwirtschaftliche Erfindungsverwertung eines Verfahrens zur Wasserfilterung in Schwimmbecken und Wasseranlagen

Konzentrationsmessungen von Cu-Ionen; Untersuchungen zum bakteriziden bzw. bakteriestatischen Verhalten des Systems u. zur Hautverträglichkeit; Ermittlung der erforderlichen Minimalumwälzmenge; Begutachtung des Wassers aus abwasserwirtschaftlicher Sicht; Erprobung in 20 - 50m3 Becken. Die folgende Studie beschäftigt sich mit der Verträglichkeit der Verwendung von Kupferfiltern. Zur Bestimmung der Wasserqualität in Schwimmbecken und Wasseranlagen, die mit Hilfe von Kupferfiltern betrieben werden, wurde der Gehalt von Kupfer, Schadstoffen und Chlor sowie der pH-Wert, die Hautverträglichkeit und die Qualität des Abwassers bestimmt. Die Untersuchungen hatten folgende Ergebnisse: - Der Gehalt des Kupfers im Badewasser ist für Menschen unbedenklich. - Die Anteile der Schadstoffe liegen unterhalb der Schadstoffgrenze. - Chlor wird zur Tötung der Bakterien benutzt und liegt im optimalem Bereich. - Aus dem pH-Wert von 7,74 kann man erkennen, dass das Wasser neutral ist. - Es wurde eine gute Hautverträglichkeit festgestellt. - Die Abwasserwerte liegen im optimalem Bereich. Herkömmliche Filterkartuschen benötigen eine große Menge Chemikalien. Im neuen System wird eine Kupferpalette zur Bakterientötung verwendet. Die Kupferpackung ist in einer Filterkartusche integriert. Die Filterwatte wird als Filtermaterial verwendet. Die Kupferionen gelangen durch den ständigen Wasserstrom durch die Kupferpackung ins Becken und wirken dort in geringsten Konzentrationen bakterizid und algenvernichtend. Die positiven Kupferionen heften sich an die negativen Zellwände der Mikroorganismen, blockieren somit deren Stoffwechsel und die Mikroorganismen sterben ab. Mit der Filterpackung werden die Teilchen abgefiltert und somit ist eine permanente Vermehrung der Mikroorganismen ausgeschlossen. Das Wasser hat keine Trinkwasserqualität, aber ist sehr gut als Badewasser geeignet. Aus abwasserwirtschaftlicher Sicht ist die Benutzung von Kupferfiltern unbedenklich, weil alle Werte der Inhaltsstoffe im optimalem Bereich liegen bzw. manche Schadstoffe gar nicht vorhanden sind. Das Filtersystem ist sehr preisgünstig, weil keine komplexe Sandfilteranlage verwendet werden muss und es außerdem eine lange Lebensdauer hat.

EXIST-SEED: Öko-Reinigungsmittel mit hoher Umwelt- und Hautverträglichkeit auf Basis der Fruchtsäuren der Roten Rübe und ggf. von Blattsäften

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