Das Projekt "Untersuchung von Primaerzellkulturen aus der Leber niederer Wirbeltiere (Fische, Amphibien) fuer stoffwechselphysiologisch-endokrinologische und toxikologische Untersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Wissenschaft und Forschung und Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe, Zoologisches Institut.Das Forschungsvorhaben widmet sich der Entwicklung und Testung von in-vitro-Methoden als Ersatz fuer schmerzhafte in-vivo-Versuche (Toxizitaets- und Stressversuche) an niederen Wirbeltieren. Aufbauend auf Untersuchungen mit Leber-Organkulturen sind die Ziele des Vorhabens: - Methoden zur Primaerzellkultur von Hepatocyten niederer Wirbeltiere (Fische, Amphibien) zu entwickeln und als Arbeitsgrundlage fuer Fragestellungen zur hormonellen Regulation des Lebermetabolismus einzusetzen. - Die Eignung von Organkulturtechniken mit Leber- und Nebennierenschnitten als Ersatz fuer oekotoxikologische Testverfahren zu klaeren. - Die Umsetzung beider Fragestellungen fuer Aufgaben in der Lehre zu erreichen.
Das Projekt "InnoSysTox: N3rvousSystem - Eine 3R-Systembiologie-basierte Strategie zur Bewertung von Gefährdung, Risiko und Sicherheit neurotoxischer Substanzen im Menschen, Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V..Die Zulassung von Chemikalien erfordert derzeit toxikologische Untersuchungen in Tiermodellen. Aus gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Gründen besteht jedoch ein verstärktes Interesse an der Entwicklung und Validierung Humanzell-basierter Testsysteme als (teilweise) Ersatzmethoden zu den herkömmlichen in-vivo-Versuchen. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Teststrategie zur Abschätzung potentieller neurotoxischer Effekte von Chemikalien mittels eines Systembiologie-basierten 3R-Verfahrens. Besonderes Augenmerk wird auf die Anwendbarkeit dieses Verfahrens hinsichtlich der Risikobewertung von Nanomaterialien gelegt. In diesem Rahmen werden eine Reihe innovativer in-vitro-Methoden eingesetzt. Neuronale Aktivitätsmessungen neuronaler Zellen aus embryonalen Stammzellen (ESZ) von Mensch und Maus werden mittels Multielektroden-Arrays als Maß für Hirnfunktion und Kognition erfasst. Zur Beantwortung dieser Fragestellungen sind Informationen hinsichtlich Exposition, Kinetik und Effekten der zu untersuchenden Materialien erforderlich. Als Referenzmaterialien werden zwei Insektizide (Organophosphate) und dazu zwei Nanopartikelproben genutzt, um einen (begrenzten) Vergleich zwischen und auch innerhalb von (chemischen) Stoffgruppen zu ermöglichen. IUTA wird in AP1 Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit und AP4 Charakterisierung chemischer und physikalischer Eigenschaften der Nanopartikel beteiligt sein.
Das Projekt "Teilprojekt 12^Teilprojekt 11^Teilprojekt 9^RiskWa - SchussenAktivplus: Reduktion von Mikroverunreinigungen und Keimen zur weiteren Verbesserung der Gewässerqualität des Bodenseezuflusses Schussen^Teilprojekt 4^Teilprojekt 7^Teilprojekt 1^Teilprojekt 5^Teilprojekt 2^Teilprojekt 9: Erweiterung, Teilprojekt 10" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie.Das Vorhaben verfolgt drei Ziele: 1. Erfassung gen- und zytotoxischer, dioxinähnlicher, androgener und antiandrogener Potentiale im Zu- und Ablauf von fünf Versuchsanlagen mit In vitro-Testverfahren. 2. Erfassung endokriner Wirkungen in diesen Zu- und Abläufen mit dem Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum. 3. Erfassung toxischer und endokriner Potentiale und Wirkungen in Wasser- und Sedimentproben der Schussen mit den genannten In vitro-Verfahren sowie mit drei In vivo-Tests. Arbeitsplanung: Mit sieben In vitro-Testverfahren für gen- und zytotoxische, dioxinähnliche, androgene und antiandrogene Wirkpotentiale werden 39 Zu- und Ablaufproben von fünf Versuchsanlagen sowie 35 Wasser- und Sedimentproben aus der Schussen analysiert. Die Gesamtzahl der in vitro zu untersuchenden Proben beträgt 179, die Zahl der durchzuführenden Tests 1253. Mit drei In vivo-Testverfahren werden 35 Wasser- und Sedimentproben aus der Schussen analysiert: Lemna- und Lumbriculus-Test nach OECD-Richtlinien 221 und 225 sowie Reproduktionstest mit Potamopyrgus antipodarum nach OECD-Richtlinienentwurf. Dieser Test wird zusätzlich für die 39 Zu- und Ablaufproben der Versuchsanlagen eingesetzt, so dass 144 In vivo-Tests durchzuführen sind.
Das Projekt "Bewertung und Regulation von Umwelthormonen, Teilvorhaben 4: Anwendung von Biotests zur Charakterisierung der Expositionspfade für Umwelthormone aus Kunststoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie.Das vorliegende Projekte hat das Ziel, die Expositionspfade für Umwelthormone aus Kunststoffen zu charakterisieren. Zur Erfassung und Charakterisierung der endokrinen Aktivität wurden biologische Testverfahren (Biotests) eingesetzt. Migrationsstudien mit Lebensmittelverpackungen und Kunststoffvorformen belegen das Auslaugen von östrogen aktiven Substanzen aus verschiedenen Kunststoffen im Yeast Estrogen Screen (YES) und im E-Screen. Zudem dominieren antiöstrogen aktive Substanzen in einer Vielzahl von Proben. Es konnten komplexe Migrationsprofile detektiert werden, die wahrscheinlich aus der Migration verschiedener, endokrin aktiver Komponenten resultieren. In Extrakten von Kunststoffverpackungen ließen sich zudem Substanzen mit agonistischer Aktivität am Östrogenrezeptor, Retinoid-X-Rezeptor und Vitamin-D-Rezeptor nachweisen. Ein theoretisches Expositionsszenario für marine Mollusken gibt Hinweise darauf, dass Endokrine Disruptoren aus Kunststoffen in der Umwelt relevante Effekte auslösen können. Die modellhafte Untersuchung von Mineralwasser zeigte, dass 60Prozent der untersuchten Produkte im YES und E-Screen östrogen aktiv sind. Die In-vitro-Daten deuten auf die Kunststoffverpackung als eine Quelle der östrogenen Kontamination hin. Ein In-vivo-Versuch mit dem östrogensensitiven Modellorganismus Potamopyrgus antipodarum unterstützt diese Hypothese. Mit verschiedenen Analytikverfahren (GC-MS, LC-MS/MS) konnten außerdem bekannte, endokrin aktive Substanzen in PET- und Mineralwasserextrakten identifiziert werden, u.a. diverse Phthalate und Phenole. Zudem wurden potente Antagonisten des Östrogen- und Androgenrezeptors aus Mineralwasser extrahiert. Eine non-target Analytik (Orbitrap-MS) zeigte, dass eine Substanz mit der Molekülmasse 363,1992 Da (M+H+) hochsignifikant mit der biologischen Aktivität korreliert ist. Anhand der im Projekt erprobten Verfahren wurde eine Reihe von methodischen Aspekten herausarbeitet, die für die Anwendung von Biotests für die Charakterisierung der endokrinen Aktivität komplexer Proben relevant sind. Dass Kunststoffe eine ganze Reihe endokrin wirksamer Substanzen enthalten und freisetzen können, konnte im vorliegenden Projekt mit Hilfe von Biotests bestätigt werden. Somit sind Kunststoffe eine relevante und bisher unterschätzte Quelle für die Exposition von Mensch und Umwelt mit endokrin aktiven Substanzen. Bei der Identifizierung und Charakterisierung dieser Substanzen besteht nach wie vor erheblicher Forschungsbedarf.
Das Projekt "Neue Genotoxizitätsprüfungen am Phenion®-Vollhautmodell" wird/wurde gefördert durch: Stiftung zur Förderung der Erforschung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zur Einschränkung von Tierversuchen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Phenion GmbH & Co. KG.In-vitro-Gentoxizitätsprüfungen waren die ersten regulatorisch anerkannten tierversuchsfreien Alternativmethoden und sind seit langem im Einsatz. Sie verfügen allerdings über eine ungenügende Spezifität. So können DNS-schädigende Substanzen sehr gut (zu ca. 89Prozent) als Mutagene identifiziert werden, aber ca. 75Prozent der unbedenklichen Stoffe werden fälschlicherweise auch als Mutagene ausgelesen. Den erhaltenen Invitro-Ergebnissen kann somit nicht vollends vertraut werden und zusätzliche In-vivo-Versuche müssen durchgeführt werden, um Befunde zu untermauern oder zu widerlegen. Entsprechende Tierversuche untersagt der Gesetzgeber ab 2009 für die Abschätzung des genotoxischen Potentials von kosmetischen Inhaltsstoffen. Zudem wird durch die Änderung des Chemikalienrechtes eine Neubewertung von ca. 30.000 Altstoffen nötig. Viele dieser vor 1981 vermarkteten Substanzen müssen somit auch auf ihr gentoxisches Potential geprüft werden. Um Tierversuche zu vermeiden, erfordern beide Umstände dringend die Entwicklung neuer In-vitro-Methoden zur Gentoxizitätsprüfung mit verbesserter Vorhersagekraft. Die geringe Vorhersagekraft der Tests scheint zum einen dadurch verursacht zu sein, dass die entsprechenden Daten weniger an humanen Zellen erhoben werden. Vielmehr basieren entsprechende Testsysteme auf Bakterien-, Hamster-, Maus- oder Rattenzellkulturen. Zudem werden die verwendeten Zellen in einfachen Testsystemen kultiviert, so genannten Monolayer-Kulturen, die die Ausbildung charakteristischer Zelleigenschaften nicht ausreichend erlauben. Im Projekt sollen mit einem seit Januar 2006 kommerziell erhältlichen Vollhautmodell zwei Genotoxizitätsprüfungen entwickelt werden. Das Phenion®-Vollhautmodell erlaubt die wiederholte topische Applikation von Testsubstanzen, spiegelt die Barrierefunktion der nativen Haut wieder, die der Monolayer Kultur fehl, und verfügt über den humanen hautspezifischen Fremdstoffmetabolismus. Mit diesem in-vivo-nahen Testsystem soll zum einen ein Mikrokern-Test entwickelt werden, für dessen In-vitro-Variante mit Zelllinien bereits ein Entwurf für eine OECD-Richtlinie erarbeitet wurde. Er erlaubt die Detektion permanenter Schädigungen wie Chromosomendoppelstrangbrüchen oder Fehlverteilungen von Chromosomen während der Zellteilung. Zum anderen soll ein Protokoll für den Comet-Assay erarbeitet werden, einem sensitiven Indikator-Assay mit weit verbreiteter Anwendung, der eine ganze Reihe an DNS-Schädigungen detektiert, die transienten Charakter haben können. Empfehlungen zu methodischen Standards sind bereits von internationalen Expertengruppen veröffentlicht worden. Da beide Test unterschiedliche Arten an DNS-Schädigungen detektieren und gleichzeitig die Erhebung von Daten mit größerer biologischer Relevanz erlauben, könnten die neuen Verfahren die bestehenden In-vitro-Testbatterien sinnvoll ergänzen und bei erfolgreichem Projektverlauf zur Verminderung und idealerweise sogar zum völligen Verzicht auf Tierversuche führen.
Das Projekt "FP4-ENV 2C, Identification of Endocrine Disrupting Effects in Aquatic Organisms" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Chemische Ökotoxikologie.The aim of the present project is to develop cost-effective methodology for the assessment of ecotoxicological hazard arising from chronic exposure of aquatic organisms to sublethal concentrations of endocrine-disrupting chemicals or chemical mixtures. To achieve this objective, the project does not invent new assays or new endpoints, but it will identify what modifications of elements from existing tests on developmental or reproductive toxicity, combined with elements from existing in vitro screening assays or biomarkers of endocrine toxicity, could form a practical battery for prospective testing of the population-level effects of endocrine disruptors. Current ecotoxicological test methodology can not delineate the contribution of endocrine disruptors to observed adverse effects on development and reproduction of organisms. The present project goes significantly beyond that state-of-the-art. 1) By investigating the predictability of endocrine-disrupting effects: The ability of inexpensive short-term assays and endpoints for predicting the lasting, chronic effects of endocrine-disrupting chemicals will be assessed by comparative evaluation of in vitro screening tests, suborganismic biomarkers, short-term in vivo tests, and multigeneration in vivo tests. 2)By investigating transgeneration effects of endocrine disruptors and different sensitivities of specific life stages: The project examines these questions that are of particular importance for the population level, by performing a series of life stage tests, chronic one generation tests and chronic multigeneration tests. 3) By investigating the extrapolation problem: The specifity of endocrine systems both in terms of function and species differences is critical with respect to the extrapolation of test results. The project addresses this problem by concentrating on the steroid hormone system that is involved in the regulation of development and reproduction across all animal phyla, and by comparing the responses of seven species of invertebrates and vertebrates. The experiments are performed with a set of reference chemicals (diethylstil-bestrol, Bisphenol A, PCBs or phthalates) and mixtures of these compounds. The comparative evaluation of the experimental results will reveal what type of information can be obtained from the various approaches, to what degree short-term tests can substitute for chronic tests, and by what simple and cost-effective modifications of current test procedures adequate assessment of the ecotoxicological effects of endocrine disruptors will be possible. The groups cooperating in this proposal have long-lasting experience in the development and implementation of ecotoxicity tests, and, therefore, are convinced of their ability to successfully fulfill the ambitious aim of the project.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Validierung einer Standardmethodenbeschreibung^In-vitro-Mikrokerntest in der Routinepruefung auf genotoxische Eigenschaften^Validierung einer Standardmethodenbeschreibung - Teilvorhaben 5: Validierung einer Standardmethodenbeschreibung, Erarbeitung und Ueberpruefung/Validierung einer Standard-Methodenbeschreibung - Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Merck KGaA.Fuer Pruefungen mutagener Eigenschaften neuer chemischer Stoffe wird im Rahmen einer Testbatterie oft ein Mikrokerntest durchgefuehrt. Fuer diesen in-vivo-Test wurden im Jahre 1992 in der EG allein fuer die Pruefung von Chemikalien nach dem Chemikaliengesetz 8000 Tiere eingesetzt, davon in Deutschland ca. 4000. Fuer vorausgehende Dosis-Findungs-Studien wurden mindestens weitere 1000 Tiere angesetzt. Es soll ein Standardprotokoll fuer einen Mikrokerntest in vitro mit der V79-Zellinie entwickelt und validiert werden. Dieser Test soll eine Alternative fuer den in-vivo-Mikrokerntest bilden. Mikrokernpruefsysteme koennen aneugene Effekte ebenso erfassen wie klastogene Effekte. Durch die Entwicklung eines standardisierten in-vitro-Mikrokern-Tests wird ein deutlicher Rueckgang der zum Teil mit starkem Leiden verbundenen Tierexperimente im Bereich der Mutagenitaetspruefung von Chemikalien erwartet.
Das Projekt "Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II^Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II, Validierung eines Zytotoxizitaetstests als Ersatzmethode zum Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 - Phase II" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Infraserv GmbH & Co. Höchst KG.Ziel des Forschungsvorhabens war die Fragestellung, ob mit einem In-vitro-Fischzellentest der Fischtest nach DIN 38412 Teil 31 ersetzt oder ergaenzt werden kann. Waere dies moeglich, koennte die Ueberwachung der Abwaesser mit Fischzellen auf Restbelastungen untersucht, beurteilt und bewertet werden. Dies waere insbesondere im Hinblick auf die Ersparnis von Wirbeltieren gemaess Tierschutzgesetz ein weiterer Meilenstein bei der Suche neuer Tierersatzmethoden. Unter Beteiligung von 9 Laboratorien wurde an 144 Abwasserproben, die von Laenderbehoerden und der chemischen Industrie zur Verfuegung gestellt wurden, die Toxizitaet mit der RTG-2 Zelle untersucht und mit den Ergebnissen von In vivo-Daten im Fischtest verglichen. Um eine Aussage ueber die Empfindlichkeit der Testsysteme treffen zu koennen, wurden weiterhin 28 Monosubstanzen auf Zytotoxizitaet getestet von denen gleichfalls die In vivo-Daten vorlagen. Um eine Unabhaengigkeit der Versuchsreihen zu gewaehrleisten, wurden alle Abwasserproben doppelt blind codiert und die erhaltenen Rohdaten zu statistischen Aufgabenarbeitung an ZEBET / BgVV, Berlin gesendet. Nach Abschluss der experimentellen Untersuchungen reagiert der In vitro-Test im Vergleich zum In vivo-Test zu unempfindlich. Falsch negative Ergebnisse wurden mit dem Zellkulturtest nicht erhalten. Um die Empfindlichkeit des Zellkulturtests zu steigern, waren erste Versuche mit Serumersatzstoffen im Medium der Zellkulturen erfolgversprechend. Um hierueber eine gesicherte Aussage erhalten zu koennen, muessen weitere Untersuchungen durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Statistische Methoden zur Evaluation von Zellkulturverfahren als Ersatz fuer Tierversuche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Biometrie.Es sollen statistische Methoden zur Abschaetzung der Zuverlaessigkeit und Uebertragbarkeit von Zellkultur-Verfahren zur Bestimmung der akuten und subakuten Toxizitaet von Substanzen entwickelt und erprobt werden. Die bisherigen Evaluationsversuche von Ersatzmethoden fuer Tierversuche waren rein phaenomenologisch: Testergebnisse der In-Vitro-Versuche wurden analogen Testergebnissen von In-Vivo-Versuchen mit denselben Substanzen gegenuebergestellt und es wurde die 'Korrelation' zwischen den Befunden berechnet. Dieses Verfahren ist methodisch voellig unzureichend, da es die Versuchsanlage, Datenstruktur und Genauigkeit der In-Vitro- und In-Vivo-Versuche nicht gebuehrend beruecksichtigt und Risikoabschaetzungen voellig ausser acht laesst. Es sollen daher im Vorhaben neue mathematisch-statistische Methoden zur Charakterisierung der Aehnlichkeit von In-Vitro- und In-Vivo-Ergebnissen sowie Entscheidungsstrategien zur Beurteilung der Toxizitaet aufgrund von In-Vitro-Ergebnissen entwickelt werden.
Das Projekt "Erarbeitung und Ueberpruefung/Validierung einer Standard-Methodenbeschreibung - Teilprojekt 2^In-vitro-Mikrokerntest in der Routinepruefung auf genotoxische Eigenschaften^Teilvorhaben 4: Validierung einer Standardmethodenbeschreibung^Validierung einer Standardmethodenbeschreibung - Teilvorhaben 5: Validierung einer Standardmethodenbeschreibung, Erarbeitung und Ueberpruefung/Validierung einer Standard-Methodenbeschreibung - Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin.Fuer Pruefungen mutagener Eigenschaften neuer chemischer Stoffe wird im Rahmen einer Testbatterie oft ein Mikrokerntest durchgefuehrt. Fuer diesen in-vivo-Test wurden im Jahre 1992 in der EG allein fuer die Pruefung von Chemikalien nach dem Chemikaliengesetz 8000 Tiere eingesetzt, davon in Deutschland ca 4000. Fuer vorausgehende Dosis-Findungs-Studien wurden mindestens 1000 Tiere angesetzt. Es soll ein Standardprotokoll fuer einen Mikrokerntest in vitro mit der V79-Zellinie entwickelt und validiert werden. Dieser Test soll eine Alternative fuer den In-vivo-Mikrokerntest bilden. Mikrokernpruefsysteme koennen aneugene Effekte ebenso erfassen wie klastogene Effekte. Durch die Entwicklung eines standardisierten in-vitro-Mikrokerntests wird ein deutlicher Rueckgang der zum Teil mit starken Leiden verbundenen Tierexperimente im Bereich der Mutagenitaetspruefung von Chemikalien erwartet.
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