Nanomaterialien am Arbeitsplatz - Bundesanstalt für Arbeitsschutz ...
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<strong>Nanomaterialien</strong><br />
In der Nanowelt finden grundlegende Änderungen<br />
der uns bekannten physikalisch-chemischen<br />
Eigenschaften von Stoffen statt. Diese Veränderungen<br />
müssen im Hinblick auf ihre Wirkung<br />
auf den menschlichen Organismus genauer<br />
untersucht werden. Bisherige Messtechniken,<br />
Grenzwerte und Sicherheitsphilosophien sind<br />
darauf zu überprüfen, ob sie im Maßstab der<br />
<strong>Nanomaterialien</strong> wirks<strong>am</strong> sind.<br />
Sichere Risikobestimmung im Reagenzglas?<br />
An die Erforschung gesundheitlicher Risiken<br />
von <strong>Nanomaterialien</strong> werden hohe Anforderungen<br />
gestellt. Insbesondere Aussagen über die<br />
krebserzeugende Wirkung von <strong>Nanomaterialien</strong>,<br />
Ultrafeinstäuben und Fasern auf den Menschen<br />
müssen verlässlich sein. Die BAuA hat in einer<br />
umfangreichen Literaturstudie die Aussagekraft<br />
von In-vitro-Tests untersucht. Neben dem Vorteil<br />
der ethischen Unbedenklichkeit zeichnet sich<br />
die Forschung im Reagenzglas auch durch einen<br />
Kostenvorteil etwa gegenüber Tierversuchen aus.<br />
Die Ergebnisse der Studie zeigen jedoch,<br />
dass die toxikologische Charakterisierung von<br />
Nano materialien auf Basis von In-vitro-Untersuchungen<br />
unzureichend ist. Im Vergleich zu<br />
Tierver suchen und epidemiologischen Studien<br />
wiesen die Ergebnisse der Untersuchungen im<br />
Reagenzglas deutliche Abweichungen auf. Auch<br />
Unterschiede in der Wirkungsstärke einzelner<br />
<strong>Nanomaterialien</strong> können auf diese Weise nicht<br />
sicher ermittelt werden.<br />
Die Studie kommt daher zum Schluss, dass<br />
Untersuchungen <strong>am</strong> lebendigen Organismus <strong>für</strong><br />
die toxikologische Beschreibung von <strong>Nanomaterialien</strong><br />
immer noch unerlässlich sind, um belastbare<br />
Grundlagen <strong>für</strong> das regulatorische Handeln<br />
zu schaffen.<br />
Verhalten von Nanopartikeln im Organismus<br />
<strong>Nanomaterialien</strong> liegen in der Regel nicht als<br />
einzelne Partikel vor, sondern bestehen aus<br />
größeren Einheiten in Form von Agglomeraten<br />
oder Aggregaten. Im Auftrag der BAuA untersuchte<br />
das Fraunhofer-Institut <strong>für</strong> Toxikologie<br />
und experimentelle Medizin das Verhalten von<br />
Stäuben aus Nanopartikeln in der Lunge und in<br />
Zellkulturen. Im Mittelpunkt des Projekts stand<br />
die Frage, ob die Agglomerate oder Aggregate<br />
der Nanopartikel wieder in einzelne Partikel<br />
zerfallen, nachdem sie eingeatmet wurden. Dazu<br />
untersuchten die Forscher unterschiedliche<br />
<strong>Nanomaterialien</strong> in verschiedenen Testsystemen.<br />
Sie führten sowohl Versuche mit Zellkulturen<br />
als auch an Ratten durch. In den Analysen und<br />
elektronenmikroskopischen Untersuchungen<br />
ließ sich kein bedeutender Zerfall der größeren<br />
Einheiten in einzelne Nanopartikel feststellen.<br />
Gleichwohl änderte sich die Größe der Agglomerate<br />
oder Aggregate nach Kontakt mit<br />
biologischem Material. Ein deutlicher Zerfall in<br />
mehrheitlich kleinteilige Einheiten mit Durchmessern<br />
unter 100 Nanometern ließ sich bei<br />
den untersuchten <strong>Nanomaterialien</strong> jedoch nicht<br />
beobachten. Zudem konnte im Tierexperiment<br />
gezeigt werden, dass nur sehr geringe Mengen<br />
des eingeatmeten Materials über die Lunge<br />
hinaus in andere Organe des Körpers gelangen.<br />
Aufgenommen wurde etwa ein Prozent der in<br />
der Lunge vorhandenen Stoffmenge.<br />
Die Ergebnisse der Studie belegen die Hypothese,<br />
dass nach dem Einatmen von biobeständigen<br />
<strong>Nanomaterialien</strong> die Wirkungen auf die Lunge<br />
im Vordergrund stehen. Ein Zerfall der Aggregate<br />
beziehungsweise Agglomerate in Nanopartikel,<br />
die sich eventuell frei im Körper bewegen<br />
können, wurde mit den untersuchten Materialien<br />
nicht beobachtet. D<strong>am</strong>it relativiert sich <strong>für</strong> die<br />
untersuchten <strong>Nanomaterialien</strong> das in der öffentlichen<br />
Risikowahrnehmung dominierende Bild<br />
von ultrafeinen Nanopartikeln, die alle Barrieren<br />
im Körper weitgehend ungehindert überwinden.<br />
Wirkungen von Fein- und Ultrafeinstäuben<br />
in der Lunge<br />
Die Wirkungen von <strong>Nanomaterialien</strong> auf den<br />
menschlichen Organismus sind erst in Umrissen<br />
bekannt. In einem Forschungsprojekt der<br />
BAuA wurde daher mit einer speziellen Methode<br />
die Wirkung von Stäuben in Nanogröße auf die<br />
Erbinformation von Lungenzellen untersucht.<br />
Dass Stäube wie Quarz, Carbon Black und<br />
<strong>am</strong>orphes Siliziumdioxid Tumore in der Lunge<br />
auslösen können, ist bereits länger bekannt. In<br />
der vorliegenden Studie wurden mithilfe von<br />
Forschung und Entwicklung<br />
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