Nanotox

Die bei der Verbrennung von nachwachsenden Rohstoffen entstehenden Nanopartikel wurden auf ihre Toxizität hin untersucht. Als Modell wurde der Verbrennungsprozess nachgestellt, der durch Benutzung von Kleinfeuerungsanlagen im privaten Haushalt durch den durchschnittlichen Verbraucher erwartet werden kann, also wurden sowohl optimale als auch suboptimale Verbrennungsabläufe simuliert.
Die toxische Wirkung nach Inhalation wurde anhand eines Modellsystems untersucht, in welchem die Nanopartikel auf in vitro kultivierte menschliche A549-Lungenzellen geleitet wurden. Für diese Exposition wurden die Zellen auf semipermeablen Membranen kultiviert, die von unten die Versorgung mit Nährstoffen ermöglichen, während an der Oberseite ein Gasstrom mit den Nanopartikeln appliziert wurde. Die Reaktion der Zellen wie z. B. das Auslösen von Entzündungsprozessen wurde sowohl auf der Ebene der Genexpression über quantitative Echtzeit-PCR (qRT-PCR) als auch auf der Proteinebene über die Freisetzung von inflammatorischen Zytokinen (Interleukin-6, Interleukin-8) untersucht. Die Schädigung der Zellen wurde anhand der Freisetzung eines natürlicherweise intrazellulären Enzyms, der Lactatdehydrogenase (LDH-Assay), untersucht, die eine Beeinträchtigung der Funktion der Zellmembran anzeigt.
Die im Rahmen des Projektes untersuchten, kommerziell erhältlichen Öfen waren anhand der Weißliste des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle ausgewählt worden. Sie zeichneten sich durch bereits voroptimierte Verbrennungsszustände aus, so dass bei kurzen Expositionszeiten von bis zu zwei Stunden keine toxischen Einflüsse von Nanopartikeln auf die Zellen beobachtet werden konnte. Für die Zukunft sind längere und/oder wiederholte Expositionen angedacht sowie die Verwendung von für den Markt repräsentativeren Öfen.