At the nanoscale level, the physical, chemical, and biological properties of materials differ in fundamental, and often valuable, ways from the properties of individual atoms and molecules, or bulk matter. Research and development in nanotechnology is directed towards creating im-proved materials, devices, and systems that exploit the new properties. The specific properties of nanoparticles proved to be very useful for an increasing number of commercial applications, such as protective coatings, light-weight materials or self-cleaning clothing, for example. Veröffentlicht in Texte | 29/2013.
The aim of this project was the determination of the biokinetics of TiO2 nanoparticles (NP) in the whole body of healthy adult rats after NP administration to the respiratory tract – either via inhalation or instillation. Here we offered applying our previously developed methodology of quantitative biokinetics using radio-labelled NP. Quantitative biokinetics means that not only the NP absolute contents and concentrations of NP in primary and secondary organs and tissues of interest are determined but also those of the remaining body (carcass) and those in faecal and urinary excretion. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 04/2010.
Im Rahmen des UFOPLAN 2008 wurde eine Literaturstudie vom Umweltbundesamt - FKZ 3708 61 300 - in Auftrag gegeben, die den jetzigen Stand des Wissens und den Forschungsbedarf im Bereich der Emission von nanoskaligen Partikeln aus Produkten im Verlauf ihres Lebenszyklus und ihre mögliche ökologische Relevanz zusammenfassen soll. Hierfür wurden Informationen zu nanoskaligem Silber, nanoskaligem Titandioxid, nanoskaligem Carbon Black, nanoskaligem Ceroxid - speziell für Wischtücher, Außenwandfarben, Füllstoff in Reifen und Additive im Kraftstoff - zusammengetragen und bewertet. Veröffentlicht in Texte | 52/2010.
Carcinogenicity studies with several types of respirable particles and fibres indicate a carcinogenic potential from inhalation and there is concern that the carcinogenic potency of nanomaterials is higher than for the corresponding micromaterials. In this research project, long term studies with nanomaterials were used to identify relevant indicators of toxicity of nanomaterials including possible precursors of carcinogenicity. Veröffentlicht in Texte | 50/2014.
Im Forschungsvorhaben "Untersuchungen zur möglichen Freisetzung von Nanopartikeln bei der Ablagerung und bodenbezogenen Anwendung von mineralischen Abfällen" wurden mögliche Freisetzungspfade von Nanopartikeln bei der Aufbereitung und Verwertung fester Verbrennungsrückstände aus der Haumüll- und Klärschlammverbrennung untersucht. Zu diesem Zweck wurden Hausmüll- und Klärschlammchargen mit nanoskaligem Titandioxid dotiert und anschließend in Verbrennungsanlagen thermisch behandelt. Die erzeugten nanomaterialhaltigen Schlacken und Aschen wurden unter Zuhilfenahme der Röntgenspektroskopie (REM EDX) hinsichtlich ihres Agglomerations- bzw. Aggregationsverhaltens untersucht und bewertet. Darüber hinaus wurden die Asche- und Schlackeproben im Hinblick auf Staubfreisetzung bei der mechanischen Aufbereitung bewertet und mittels Lysimeter- bzw. Deponiekörperreaktoren das Elutionsvermögen der Nanopartikel untersucht. Die Forschungsergebnisse legen eine besondere Sorgfalt bei der mechanischen Aufbereitung der Verbrennungsrückstände nahe, z.B. durch Maßnahmen wie Kapselung und Befeuchtung zur Minderung der Staubemissionen, sowie bei der bodenbezogenen Verwertung der Klärschlammverbrennungsaschen. Veröffentlicht in Texte | 136/2020.
Nanomaterialien werden verstärkt in Industrie- und Verbraucherprodukten eingesetzt. Das Bun-desinstitut für Risikobewertung ( BfR ) und das Umweltbundesamt ( UBA ) wurden vom Bundesminis-terium für Umwelt und Reaktorsicherheit gebeten, den Stand der Erkenntnis zum krebsauslösen-den Potenzial verschiedener Nanomaterialien darzulegen.
Erste wissenschaftliche Studien zum Verbleib von technischem Nanomaterial (ENM) in Abfallverbrennungsanlagen [BÖR16, LAN16, WAL12, BAR16] deuten darauf hin, dass der Großteil der verwendeten ENM in den festen Verbrennungsrückständen verbleibt, wobei es möglicherweise nicht dauerhaft in diesen gebunden wird [WAL12]. Dementsprechend verlagert sich der Fokus der Untersuchungen hin zu nachgelagerten Schritten in der Verwertung bzw. Entsorgung der nanomaterialhaltigen mineralischen Rückstände aus der Verbrennung. Dies wurde zum Anlass genommen, um im Rahmen des zwei-jährigen UFOPLAN-Vorhabens "Untersuchungen zur möglichen Freisetzung von Nanopartikeln bei der Ablagerung und bodenbezogenen Anwendung von mineralischen Abfällen" mögliche Emissionspfade für aus der Hausmüll- bzw. Klärschlammverbrennung stammende Nanopartikel mithilfe von Labor-versuchen zu untersuchen. Als ENM wurde nanoskaliges Titandioxid (nTiO2) in Form des Produkts Hombikat UV 100 WP der Fa. Venator eingesetzt. Nach der Herstellung ENM-haltiger HMV-Schlacken und Klärschlammaschen in großtechnischen Abfallbehandlungsanlagen, wurden diese in Laborversu-chen hinsichtlich ihres Staubungs- und Elutionsverhaltens untersucht. Bei den Staubungsversuchen wurde bei Proben mit geringem Wasseranteil Titan sowohl bei den untersuchten HMV-Schlacken als auch bei den Klärschlammaschen in der alveolengängigen, der thorakalen und der einatembaren Frak-tion des Staubs in höherer Konzentration als bei der Referenz detektiert. Bei den nassen Schlacken - welche typischerweise den Verhältnissen in der Praxis entsprechen - konnte Titan nur im thorakalen Staub gegenüber der Referenzprobe nachgewiesen werden. Neben den Staubungsversuchen wurden auch Elutionsversuche durchgeführt. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass standardisierte Labor-Elutionsverfahren in der Lage sind, im Vergleich mit Kontrollmaterialien erhöhte Mobilität von nTiO2 sicher anzuzeigen. Die beobachtete erhöhte Mobilität im Laborversuch konnten in Simu-lationsversuchen im Technikumsmaßstab bestätigt werden. Dort, wo die Elutionsversuche keine er-höhte Mobilität anzeigte, trat sie auch im Simulationsversuch nicht auf. Quelle: Forschungsbericht
Zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) are often used in the food sector, among others, because of their advantageous properties. As part of the human food chain, they are inevitably taken up orally. The debate on the toxicity of orally ingested ZnO NP continues due to incomplete data. Therefore, the aim of our study was to examine the effects of two differently sized ZnO NP (<50 nm and <100 nm primary particle size; 123â€Ì614 mikromol/L) on two model systems of the intestinal barrier. Differentiated Caco-2 enterocytes were grown on Transwell inserts in monoculture and also in coculture with the mucus-producing goblet cell line HT29-MTX. Although no comprehensive mucus layer was detectable in the coculture, cellular zinc uptake was clearly lower after a 24-h treatment with ZnO NP than in monocultured cells. ZnO NP showed no influence on the permeability, metabolic activity, cytoskeleton and cell nuclei. The transepithelial electrical resistance was significantly increased in the coculture model after treatment with _307 _mol/L ZnO NP. Only small zinc amounts (0.07â€Ì0.65 mikrog/mL) reached the basolateral area. Our results reveal that the cells of an intact intestinal barrier interact with ZnO NP but do not suffer serious damage. Quelle: Artikel
Background: Zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) offer beneficial properties for many applications, especially in the food sector. Consequently, as part of the human food chain, they are taken up orally. The toxicological evaluation of orally ingested ZnO NP is still controversial. In addition, their physicochemical properties can change during digestion, which leads to an altered biological behaviour. Therefore, the aim of our study was to investigate the fate of two different sized ZnO NP (< 50 nm and < 100 nm) during in vitro digestion and their effects on model systems of the intestinal barrier. Differentiated Caco-2 cells were used in mono- and coculture with mucus-producing HT29-MTX cells. The cellular uptake, the impact on the monolayer barrier integrity and cytotoxic effects were investigated after 24 h exposure to 123-614 mikroM ZnO NP. Results: In vitro digested ZnO NP went through a morphological and chemical transformation with about 70% free zinc ions after the intestinal phase. The cellular zinc content increased dose-dependently up to threefold in the monoculture and fourfold in the coculture after treatment with digested ZnO NP. This led to reactive oxygen species but showed no impact on cellular organelles, the metabolic activity, and the mitochondrial membrane potential. Only very small amounts of zinc (< 0.7%) reached the basolateral area, which is due to the unmodified transepithelial electrical resistance, permeability, and cytoskeletal morphology. Conclusions: Our results reveal that digested and, therefore, modified ZnO NP interact with cells of an intact intestinal barrier. But this is not associated with serious cell damage. Quelle: Artikel
Engineered nanoparticles (NP) like Ag and TiO2 offer unique properties for various applications. Thus, the entry of the NP in soil environments is expected to increase in the future due to their growing industrial use. To avoid potential hazards due to these anthropogenic products, NP behavior in the environment should be well understood. In natural soil solutions, we investigated NOM adsorption onto Ag and TiO2 NP and its influence on NP colloidal stability. Therefore, we extracted soil solutions from a floodplain soil (Fluvisol) and a farmland soil (Cambisol) differing in NOM quality and inorganic ion concentration. We measured the amount of adsorbed organic carbon as well as changes in aromaticity and molecular weight of NOM upon adsorption onto NP. Additionally, the size and zeta potential of NP in both soil solutions were investigated. We observed that the highly hydrophilic NOM of floodplain soil solution rich in inorganic ions strongly adsorbed to Ag but not to TiO2 NP. Instead, sorption to TiO2 NP was observed for the more hydrophobic NOM of the farmland soil with low ionic strength which did not sorb to Ag NP. These differences had a strong effect on NP stability, leading to Ag NP destabilization in case of floodplain soil solution and TiO2 NP stabilization in the presence of farmland soil solution. Our results point out the necessity of studies in more complex systems and suppose that oxic and metallic NP might show very different fate depending on the environment they are exposed to. © Springer Nature Switzerland AG 2019
| Origin | Count |
|---|---|
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| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 803 |
| Text | 13 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 36 |
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| Language | Count |
|---|---|
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