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Neuartiger antimikrobieller Schutz in der Pulverbeschichtung für Verbundwerkstoffe

Entwicklung von Detektionssystemen mit elektrochemisch aktiven Oberflächen zur online Überwachung von Filteranlagen

KMU-innovativ - 20: Floweric: Entwicklung eines ELISAs und lateral flow devices zur genotyp-spezifischen Detektion des Erregers der Amerikanischen Faulbrut sowie zur Detektion des Erregers der Europäischen Faulbrut der Honigbiene

Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung spezifischer und sensitiver Diagnostikverfahren, welche die sichere Diagnose der beiden Infektionskrankheiten Amerikanische- (AFB) und Europäischen Faulbrut (EFB) der Honigbiene auf Basis von spezifischen Markerproteinen ermöglichen. Im Fokus des Projektes steht die Entwicklung eines Vor-Ort-Analysekits zur sicheren Diagnose der Infektionskrankheiten und somit zur Überwachung und Diagnostik, welche zur Bekämpfung und Eindämmung der Infektionskrankheiten notwendig sind, um wirtschaftliche Schäden zu reduzieren. Durch Analyse des Proteoms werden differentiell exprimierte Gene identifiziert und hinsichtlich ihres diagnostischen Potentials charakterisiert. Spezifische Markerproteine werden dann für die Entwicklung von hochspezifischen Antikörpern und schnellen Antigen-Nachweisen eingesetzt. Für die Vor-Ort-Analyse wird ein Lateral Flow Assay entwickelt, wobei neuartige Silbernanopartikel-basierte Detektionskonjugate, Sensitivitäten und Spezifitäten des LFA ermöglichen, welche mit herkömmlichen visuell auswertbaren Detektionskonjugaten nicht erreicht werden.

Abschätzung der Umweltgefährdung durch Silber-Nanomaterialien - vom chemischen Partikel bis zum technischen Produkt - UMSICHT

Verhalten von ausgewählten Nanopartikeln bei der kommunalen Abwasserreinigung - A10/13 Nano-DESTINARA

Obwohl die Anwendungen und Produktionsmengen von Nanopartikeln stetig zunehmen, fehlen umfassende Grundlagen für die Abschätzung von Umweltrisiken. Im Rahmen des Projektes Nano-DESTINARA soll untersucht werden, inwiefern Kläranlagen als Eintragspfade von Nanopartikeln in Gewässer fungieren. Kenntnisse über die relevanten Stoffströme von Nanomaterialien in der kommunalen Abwasserreinigung sind als Basis für die Berechnung von PEC-Werten (predicted environmental concentration) im Rahmen eines Risk-Assessments für die aquatische Umwelt von zentraler Bedeutung. Um die Wissenslücke zum Verhalten von Nanopartikeln in der kommunalen Abwasserreinigung zu verringern, liegt das Ziel des vorliegenden Projektes in der Ermittlung der Auswirkungen ausgewählter Nanopartikel (Titandioxid, Silber, Cerdioxid und Fullerene) auf die Reinigungsleistung von kommunalen Kläranlagen. Dies umfasst sowohl die Bestimmung der akuten und chronischen Hemmwirkung auf die unterschiedlichen Bakterienbiozönosen von Kläranlagen als auch die Identifizierung relevanter Stoffströme. Ein weiteres Ziel liegt in der Grundlagenerarbeitung für Messkonzepte, sowohl für die Kläranlagen selbst als auch für den Austrag in unterschiedliche Umweltkompartimente (Wasser, Boden) und einer Expositionsabschätzung für die ausgewählten Nanopartikel in Österreich. Hinsichtlich der chemischen Analytik wird die Entwicklung einer Analysenmethode für Fullerene angestrebt. Zur Zielerreichung werden am Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft der Technischen Universität Wien, welches auf langjährige Erfahrungen auf dem Gebiet der biologischen Abwasserreinigung und Untersuchungen zum Verhalten von Spurenstoffen auf Kläranlagen verweisen kann, Versuche im Labormaßstab durchgeführt und zusätzlich repräsentative kommunale Kläranlagen beprobt. Die Analyse der eingesetzten Substanzen erfolgt durch die Umweltbundesamt GmbH, deren Kompetenz auf der Umwelt- und Spurenanalytik liegt. Um Aussagen über akute Hemmwirkungen von Nanopartikeln auf die Kläranlagenbiozönosen treffen zu können, werden Respirationsmessungen mit unterschiedlichen Testkonzentrationen und Belebtschlämmen kommunaler Kläranlagen durchgeführt. Für die Langzeitauswirkungen und das Verhalten in der Abwasserreinigung werden über mehrere Monate Modellkläranlagen mit und ohne Zudosierung der ausgewählten Nanopartikel betrieben, während die Adsorptionseigenschaften der untersuchten Belebtschlämme zusätzlich in Batchtests ermittelt wird. Die Bilanzierung der eingesetzten Nanopartikel erfolgt über die chemische Analytik in den einzelnen Matrizes der Laboranlagen, mit Hilfe von für CSB, Stickstoff und Phosphor evaluierten Massenbilanzen. Die so berechneten relevanten Stoffströme und -senken gehen in eine Expositionsabschätzung für Österreich ein und bilden die Grundlage für die Entwicklung von Messkonzepten für Kläranlagen selbst und für den Eintrag der untersuchten Nanopartikel in die unterschiedlichen Umweltkompartimente (Wa

Teilvorhaben: Modularer Messzellen, Kopplung an Raman-spektroskopischer Techniken und Aufbau eines Demonstrators, Teilvorhaben: Erforschung geeigneter ramanspektroskopischer Methoden

Fate and effect of wastewater-borne manufactured nanomaterials in aquatic ecosystems (FENOMENO)

FENOMENO is an integrative projeto aiming at an understanding of the impact of end-of-life manufactured nanomaterials (MNMs) on the environment. Even though MNMs are mostly removed during wastwaer treatment (WWT), the remaining MNM levels in the effluents are sgnificant and MNMs may show an incresed toxicity for aquatic organisms due to their modification during the WWT. With innovative analytical approaches we will study the fate and effects of wastewater-borne MNMs in an aquatic ecosystem, develop the basis for robust evaluation systems, and design analytical sensor systems for quantitative nanoparticle detection using biochemical markers and Daphnia and fish as sensors. We will use cutting edge approaches to analyse and monitor the biological impact of TiO2 and Ag MNMs on different trophic levels within a relevant food chain (algae-Daphnia-fish) at different levels, from behavioural to biochemical, from laboratory to complementary field studies.

FENOMENO - Verbleib und Auswirkungen von synthetischen Nanomaterialien aus Kläranlagenausflüssen auf aquatische Ökosysteme

FENOMENO stellt ein integriertes, multidisziplinäres Projekt dar, das ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen von synthetischen Nanomaterialien am Ende ihres Verwendungs- bzw. Lebenszyklus auf die Umwelt erzielen soll. Obwohl die ein Teil der MNMs während der Abwasserbehandlung in Klärwerken aus dem Abwasser entfernt werden, bleiben doch signifikante Mengen darin vorhanden und können aufgrund von Modifikationen während bzw. durch die Abwasserbehandlung im Klärwerk eine signifikant erhöhte Toxizität für Organismen im Wasser aufweisen. In FENOMENO untersuchen wir mit innovativen analytisch-chemischen und mikroskopischen Verfahren den Verbleib dieser Ag und TiO2 Nanopartikeln als relevante MNMs aus Kläranlagenausflüssen und deren biologische Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme. Das IME ist für die Durchführung von Kläranlagensimulationen und die Untersuchungen zur aquatischen Ökotoxikologie (Alge, Daphnie, Fisch) und Bioakkumulation verschiedener Nanomaterialien im Ausfluss der Kläranlagen verantwortlich. Die Arbeiten finden hierbei gestaffelt statt. - Kläranlagensimulation mit Nanomaterialien und Herstellung der entsprechenden Ausflüsse die Nanomaterialien enthalten. - Untersuchung der Wirkung der Nanomaterialien aus dem Ausfluss auf aquatische Standardorganismen (Alge, Daphnie, Fisch) - Aufbau einer 3-stufigen Nahrungskette über die die Bioakkumulation der Nanomaterialien aus dem Kläranlagenausfluß untersucht wird.

FENOMENO - Verbleib und Auswirkungen von synthetischen Nanomaterialien aus Kläranlagenausflüssen auf aquatische Ökosysteme

FENOMENO (ERA-NET SIINN Antrags: Fate and effect of wastewater-borne manufactured nanomaterials in aquatic ecosystems) stellt ein integriertes, multidisziplinäres Projekt dar, das ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen von synthetischen Nanomaterialien (manufactured nanomaterials, MNMs) am Ende ihres Verwendungszyklus auf die Umwelt erzielen soll. Obwohl ein Teil der MNMs während der Abwasserbehandlung in Klärwerken aus dem Abwasser entfernt wird, bleiben doch signifikante Mengen darin vorhanden und können aufgrund von Modifikationen durch die Abwasserbehandlung eine signifikant erhöhte Toxizität für Organismen im Wasser aufweisen. In FENOMENO wird der Verbleib von Silber (Ag) und Titandioxid (TiO2) Nanopartikeln als relevante MNMs aus Kläranlagenausflüssen und deren biologische Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme aufgeklärt. Die Auswirkungen der MNMs auf die aquatische Nahrungskette werden sowohl im Labor als auch parallel in einer bisher in dieser Form, Zielsetzung und Relevanz einzigartigen Feldstudie am Mondsee in Österreich untersucht und Frühwarnsysteme entwickelt Das Projekt wird in zwei Szenarien angegangen: (1) chronische Toxizitätstests und Etablierung einer 3-stufigen Nahrungskette im Labor, mittels Ag und TiO2 MNMs aus Modelklärwerksausflüssen, (2) Feldstudien, die am Mondsee als einem idealen See für die Bestimmung der Wirkung einer echten Kläranlage auf ausgewählte Biomarker und zur Untersuchung der Anreicherung von MNMs in der aquatischen Nahrungskette durchgeführt gesammelt werden. Die Arbeit sich auf die Weiterentwicklung neuartiger analytisch-chemischer Analysen von und Mikroskopie an MNMs mit Einzelpartikelempfindlichkeit in realistischen Feldproben. Verhaltensbiologische Studien, auch mittels automatischer Erkennung von Verhaltensänderungen an Modellorganismen durch ein neues 3D-Computervisualisationssystems und die Analyse von Biomarkern komplementieren das Vorhaben, das in eine abgesicherte Gesamtrisikobetrachtung mündet.

NanoUmwelt - Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt: Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekte, NanoUmwelt - Risikoanalyse synthetischer Nanomaterialien in der Umwelt: Identifizierung, Quantifizierung und Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekteekte

Auf Grund des hohen Einsatzes von metallischen NM wie Ag, Metalloxid-NP wie TiO2, kohlenstoff-basierten NM, wie CNTs und kunststoff-basierten NM (Polymer Latices im Nanobereich), werden diese unter standardisierten Bedingungen synthetisiert, charakterisiert, gezielt funktionalisiert und die umgebungsabhängige Veränderung der Materialien in unterschiedlichen komplexen biologischen Medien untersucht. Die Informationen über z.B. Größe, Oberflächenladung, Aggregationsverhalten, Oberflächenchemie erlauben Rückschlüsse auf die Reaktivität und Stabilität der Partikel in komplexen biologischen Medien und somit auf das toxikologische Potenzial der NP. Diese Informationen stellen damit ein zentrales Bindeglied zwischen den Arbeitspaketen dar. Sie dienen zur Etablierung der während dieses Vorhabens entwickelten Messmethoden und in-vitro-Systeme, für Expositionsversuche, sowie zur Untersuchung der human- und ökotoxikologischen Effekte in vitro. Um die Vergleichbarkeit der Versuche untereinander zu garantieren, wird gewährleistet, dass jeder Projektpartner mit der gleichen NP Charge arbeitet. Weiterhin werden die NP vor dem Versenden an die Projektpartner hinsichtlich LPS Kontamination untersucht und physikochemisch charakterisiert. Existierende Standardvorschriften und Richtlinien zur der Synthese und der Charakterisierung der NP werden intensiv berücksichtigt. Nanopartikelentwicklung: Synthese und Charakterisierung AP 1.1 Synthese metallischer NM und Metalloxid-NM AP 1.2 Synthese kohlenstoff-basierter NM AP 1.3 Synthese polymer-basierter NM AP 1.4 Oberflächenmodifizierung der NM AP 1.5 Physikochemische Charakterisierung der NM AP 1.7 Optimierung der Standardvorschriften zur NM-Synthese und NM-Charakterisierung.

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