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Pruefung ausgewaehlter Umweltsubstanzen auf mutagene und potentiell carcinogene Wirkung mittels Kurzzeit-Tests

Fuer den Menschen relevante Umweltchemikalien, z. B. Arzneimittel, Lebensmittelzusatzstoffe, beim Kochen von Speisen entstehende Stoffe, werden auf mutagen Wirkung untersucht. Hierfuer werden zahlreiche Methoden und prokaryotische und eukaryotische Organismen eingesetzt: Tests an Bakterien (Ames-Test, Host-mediated assay), Test an Soma- und Keimzellen von Drosophila melanogaster, cytogenetische Tests am Knochenmark von Kleinsaeugern (Mikrokerntest, SCE-Test u.a.), Specific-locus-Test an embryonalen Pigmentzellen der Maus (Fellfleckentest) sowie als weiterer Test auf transplazentare Mutagenese der Mikrokerntest an embryonalem Blut der Maus.

Verbesserung und Entwicklung von Methoden zur routinemaessigen Pruefung der mutagenen und cancerogenen Wirkung von Chemikalien in unserer Umwelt

Entwicklung von Saeuger-Zell-Linien, in denen nebeneinander unterschiedliche Mutationsarten, die auf verschiedenen Genen basieren, erfasst werden (Mehrzweck-Zellinien). Die untersuchten Merkmale gliedern sich in definierte biochemische Eigenschaften, wie Resistenz gegen Antibiotika, Hormone, Toxine, und in komplexere Merkmale wie veraenderte Wachstumseigenschaften, die auch fuer die Transformation einer Normalzelle in eine Krebszelle charakteristisch sind. Einfluss von Mutagenen und Cancerogenen auf genetisch determinierte Serum- und Urinbestandteile von Maeusen. Dabei werden insbesondere Nucleinsaeurecataboliten (modifizierte Nucleoside) und Serumproteine bestimmt.

Bewertung der kanzerogenen Potenz von Russen und Staeuben im photodynamischen Bioassay

Gentoxische Kombinationswirkungen von Kanzerogene in menschlichen Zellen

Es wurde gezeigt, dass binäre und ternäre Gemische aus unterschiedlich wirkenden Kanzerogenen interaktiv agieren und dabei synergistische gentoxische Wirkungen in menschlichen Zellen hervorrufen können.

UMSICHT: Untersuchung zum Nanosilbergehalt in textilen Proben

CaNTser - Erforschung des toxischen Potentials von Carbon Nanotubes nach Langzeitinhalation

In diesem Verbundvorhaben soll als Hauptfragestellung untersucht werden, ob MWCNTs im Tierexperiment an Ratten nach inhalativer Aufnahme Tumore besonders auch Mesotheliome verursachen können. Außerdem haben zyto- und gentoxische Untersuchungen gezeigt, dass die Toxizität und wahrscheinlich auch die Kanzerogenität von Nanotubes sehr von den unterschiedlichen Modifikationen und den Vereinzelungseigenschaften bestimmt werden. In diesem Vorhaben werden deshalb zusätzlich verschiedene Nanotubes (MWCNT) mit unterschiedlichen Modifikationen gezielt synthetisiert und bezüglich ihrer potentiellen Toxizität vergleichend in die beantragten Untersuchungen einbezogen. Die Toxizität könnte eine wesentliche Voraussetzung auch für die Kanzerogenität sein. Zunächst sollen größere Mengen einer MWCNT produziert werden (CNT1), die in dem Langzeitversuch per 12-monatige nose-only Inhalation mit lebenslanger Nachbeobachtungszeit eingesetzt wird. Danach werden verschiedene CNTs hergestellt, wobei die CNT-Charakteristika Faserdicke, Krümmungsgrad und eventuell Oberflächenbeschaffenheit variiert werden sollen. Diese Nanotubes sollen zusammen mit Referenz CNTs bezüglich ihrer potentiellen Toxizität vergleichend in die in vitro Untersuchungen eingesetzt werden. Aus diesen CNTs sollen zwei bis drei ausgesucht werden, die in einem 28- und 90-tägigen Instillationsversuch benutzt werden, um eine direkte Korrelation der in vitro und der in vivo Untersuchungen zu erhalten.

Bewertung der chronischen Toxizität/Kanzerogenität ausgewählter Nanomaterialien

Für eine umwelt- und gesundheitsverträgliche Gestaltung der Nanotechnologie sind Maßnahmen der Risikoerkennung und gegebenenfalls Risikominimierung frühzeitig durchzuführen. In der von BAuA, BfR und UBA gemeinsam erarbeiteten Forschungsstrategie ist der notwendige Forschungsbedarf hierfür benannt. Dort wird auch intensivierte Forschung zur Ermittlung der chronischen Toxizität von Nanomaterialien gefordert. Bisher liegen nur sehr vereinzelt Untersuchungen zur chronischen Toxizität von Nanomaterialien mit dem Endpunkt Kanzerogenität vor. Eine Einschätzung hinsichtlich eines möglichen kanzerogenen Potentials von Nanomaterialien, insbesondere im umweltrelevanten Niedrigdosisbereich ist deshalb derzeit nicht möglich. In einer Kooperation des BMU mit der BASF soll nun unter Beteiligung der Bundesoberbehörden BAuA, BfR und UBA eine chronische Inhalationsstudie mit nano CeO2 (Ceriumdioxid) an Ratten realisiert werden. Das UBA beteiligt sich an dieser Langzeitstudie mit einer erweiterten histophathologischen Untersuchung der Lungen sowie Untersuchungen zur Gentoxizität.

Identifizierung und Praevalidierung von hepatozellulaeren Biomarkern zur Erfassung und Praediktion toxischer und kanzerogener Wirkungen von chemischen Stoffen, Teilprojekt 3

Pruefung von Cadmiumverbindungen auf Kanzerogenitaet im Inhalationsexperiment an Ratten, Hamstern und Maeusen - histologische Untersuchungen, Akkumulationsverhalten

Mit diesem Anschlussvorhaben sollen anhand von differenzierenden und zwischen den drei Tierarten Ratte, Hamster und Maus vergleichenden histopathologischen Lungenuntersuchungen vorlaeufige Befunde bestaetigt werden, dass Cadmiumaerosole bei Hamster und Maus im Gegensatz zur Ratte keine Lungentumore induzieren. Weiterhin soll nach Cadmium-induzierten, nicht-neoplastischen Veraenderungen in der Lunge gesucht werden, die in einem ursaechlichen Zusammenhang mit der Tumorentstehung in der Rattenlunge zu sehen sind. Die fuer diese Untersuchungen benoetigten Lungen von Versuchstieren, die gegenueber 4 verschiedenen Cadmiumaerosolen exponiert worden sind, stammen aus dem Vorhaben 01 vd 183 8.

Individuelle Unterschiede in der Reaktion auf Benzo(a)pyren als Modell fuer gentoxisch wirksame polyzyklische Kohlenwasserstoffe in Automobilabgasen, Untersuchung von Automobilabgasfraktionen auf gentoxische und zelltransformierende Eigenschaften an syrischen Hamsterembryofibroblasten

Es sollen verschiedene Proben von Autoabgasen und deren nach standardisierten Verfahren gewonnene Fraktionen auf mutagene und kanzerogene Eigenschaften untersucht werden. Dazu wird eine Kombination von unscheduled DNA-Synthesis (UDS), Mikronukleustest und neoplastischer Transformation in syrischen Hamsterembryofibroblasten (SHE)-Zellen eingesetzt. Die Kombination bringt den Vorteil mit sich, dass ein mutagener, clastogener und kanzerogener Endpunkt im gleichen Testsystem unter identischen Bedingungen bestimmt wird. Damit steigert sich die Aussagefaehigkeit der Pruefung in einem Kurzzeittest erheblich. Durch Benutzung verschiedener Enzymsysteme und gezielter Zugabe foerdernder und hemmender Stoffe sollen in definierten Einzelfaellen weiterfuehrende Einblicke in den Mechanismus der mutagenen und/oder kanzerogenen Wirkung gewonnen werden.

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