StSP Chemikalienbewertung: Proteinbeschichtete Nanopartikel und ihre Toxizit\u00e4t in der Umwelt.Die Nanotechnologie verspricht Wissenschaft und Technik in nahezu allen Bereichen zu revolutionieren. Durch sie konnten bereits nicht nur viele interessante Ph\u00e4nomene, wie z.B. das Nichtverblassen des Maya-Blaus erkl\u00e4ren, sondern es konnten auch neue Materialien mit vielversprechenden Eigenschaften entwickelt werden, wie z.B. das \u0084Lab-on-a-Chip Verfahren\u0093. Bei allen bekannten Vorteilen, die Nanopartikel mit sich bringen, bleibt zu kl\u00e4ren, wie diese Stoffe auf unseren K\u00f6rper, auf Zellen im Allgemeinen und in der Umwelt wirken. Zwar gibt es bereits eine gro\u00dfe Anzahl an Einzelstudien zur Zelltoxizit\u00e4t verschiedener Nanopartikel, die Verkn\u00fcpfung der Toxizit\u00e4t mit den physikochemischen Eigenschaften der Partikel aber verlief bisher ergebnislos.
Urs\u00e4chlich ist hier das Problem, dass Proteine eine Korona um die Liganden der Nanopartikel bilden. Diese Korona ver\u00e4ndert die Eigenschaften der Partikel grundlegend. Deshalb wird in dieser Arbeit der innovative Ansatz verfolgt werden, Nanopartikel mit bekannten Proteinen zu beschichten, um so einerseits eine Ver\u00e4nderung der Korona und andererseits eine eventuelle Toxizit\u00e4t eines freiwerdenden, nicht biokompatiblen Liganden ausschlie\u00dfen zu k\u00f6nnen. Eine derartige Vereinfachung des Systems bietet zus\u00e4tzlich die M\u00f6glichkeit, ein ver\u00e4ndertes Agglomerationsverhalten bei ver\u00e4ndertem Salzgehalt oder pH-Wert im Vorfeld zu bestimmen.
Eine weitere Vereinfachung des Systems soll die Beschr\u00e4nkung auf sph\u00e4rische Partikel verschiedener Gr\u00f6\u00dfe darstellen. Es sollen dann toxische Silbernanopartikel mit nicht-toxischen Goldnanopartikeln verglichen werden. Diese Partikel zeigen eine Oberfl\u00e4chenplasmonenresonanz, d.h. u.a. eine charakteristische UV\/Vis Absorption. Diese Absorption ist von dem Kernmaterial, der Gr\u00f6\u00dfe, der Form, der Agglomeration sowie von den Liganden abh\u00e4ngig. Die physikochemischen Parameter der Nanopartikel lassen sich deshalb anhand der Farb\u00e4nderungen mit blo\u00dfem Auge beobachten und durch UV\/Vis-Spektroskopie quantifizieren. Anschlie\u00dfend kann die Interaktion der Nanopartikel mit der Zellwand, mit der sie bei der Einlagerung zuerst in Kontakt kommen, untersucht werden.
Dies soll durch die Simulation der Zellmembran erfolgen. Diese Untersuchungen sollen es erm\u00f6glichen, die physikochemischen Eigenschaften der Nanopartikel mit ihrer Interaktion mit der Zellwand zu verkn\u00fcpfen.
Ist bekannt, wie die Nanopartikel bei physiologischen Bedingungen mit der Zellmembran interagieren, sollen unter denselben Bedingungen Zellversuche durchgef\u00fchrt werden, um zu kl\u00e4ren, ob sich das Membranverhalten (Aufl\u00f6sung, Interpenetrierung) auf die Toxizit\u00e4t \u00fcbertragen l\u00e4sst.
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