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Designkriterien für nachhaltige Nanomaterialien (DENANA)

11/2014-10/2017

Das Drittmittelprojekt wird im Rahmen der BfR-Nanotechnologieforschung durchgeführt.

Förderkennzeichen 03X0152

Nanomaterialien wird zum einen ein erhebliches Umweltentlastungspotenzial zugeschrieben, zum anderen bestehen Bedenken bezüglich möglicher Risiken für Mensch und Umwelt. Die Risiken sind nach wie vor unzureichend erforscht, obwohl in jüngster Vergangenheit die Anzahl von Publikationen insbesondere zum Umweltgefährdungspotenzial sprunghaft angestiegen ist. Die diesbezüglich und auch hinsichtlich der Humantoxikologie geäußerten Bedenken haben in der Öffentlichkeit große Beachtung gefunden und z.B. in der Textilbranche dazu geführt, dass mit Nanotechnologie verbundene Forschungs- und Entwicklungsvorhaben nur zögerlich verfolgt werden.

Dem grundsätzlichen Dilemma zwischen einem raschen Inverkehrbringen von innovativen Produkten mit Nanopartikeln (NP) und dem Vorsorgeprinzip hinsichtlich möglicher Risiken für Mensch und Umwelt begegnet das Vorhaben DENANA. Im Zentrum steht das Design nachhaltiger Nanomaterialien, das bewusst beide Ansätze parallel verfolgt. Unabdingbare Voraussetzung für eine nachhaltige Produktion von Nanomaterialien (NM) enthaltenden Produkten ist, dass diese keine unerwünschten Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt haben. Der Fokus des Vorhabens liegt deshalb auf dem Verhalten von NM unter realitätsnahen Umweltbedingungen, wobei den langfristigen Effekten der Materialien besonderes Augenmerk zukommt. Aufgrund ihrer hohen Relevanz wurden drei verbreitete und damit kommerziell bedeutende Nanopartikel (NP) - SiO₂, CeO₂ und Ag - ausgewählt, die sich deutlich in puncto Löslichkeit, (Öko-) Toxizität und den hierzu vorhandenen Kenntnissen unterscheiden. Die kommerziellen Aspekte werden am Beispiel einer exemplarischen Anwendung - Schmierstoffe auf der Basis von Siliziumdioxid-Nanopartikeln (SiO₂NP) - betrachtet.

Das BfR untersucht im Rahmen von DENANA den Verbleib und die Veränderung von NP in pflanzlichen und tierischen Geweben. Weiterhin sollen die Auswirkungen der eingetragenen NP charakterisiert werden. Dabei soll überprüft werden, ob sich die im Rahmen des Projektes NANoREG untersuchten Frühwarnindikatoren für Zytotoxizität in Säugerzellen (Ratten) auf andere Systeme übertragen lassen.

Zur Erreichung des Ziels werden analytische Methoden zur Elementbestimmung in biologischen Matrices sowie 2D und 3D Nanopartikeloberflächenanalysen zur Lokalisierung und Charakterisierung der NP (-Agglomerate) etabliert.

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