Nanotoxikologie

In dem Bereich Nanotoxikologie geht es vor allem um die Untersuchung des Toxizitätsprofils neuer Nanopartikel, die im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1112 (SFB1112) synthetisiert wurden. Ziel ist hierbei, diese Partikel als mögliche Transporter für Arzneimittel und Substanzen zu nutzen. Dabei  liegt der Fokus vor allem auf der dermalen Applikation. Es werden die möglichen Gefahren und adversen Effekte von Nanocarriern auf der zellulären, subzellulären und genomischen Ebene untersucht, um mögliche Risiken für spätere Entwicklungen und Anwendungen zu minimieren. Hierfür werden in Zukunft harmonisierte Methoden und standardisierte Assays zur Evaluierung der Effekte des Nanocarriersystems entwickelt und verwendet.

Insgesamt werden neben den zytotoxischen auch genotoxische und immunologische Eigenschaften der ohne und mit Wirkstoff beladenen Nanocarrier analysiert. Zu diesem Zweck wird eine ganze Reihe an Testsystemen genutzt, die alle Arten von Nanocarriern bewerten sollen. Dies ist notwendig, da Nanocarrier eine ganze Bandbreite an Systemen bilden, die von nanostrukturierte Lipidcarrier, Polymernanoarchitektur, depsopeptid-basierte Nanopartikel bis zu Nanogels reichen.

Des Weiteren können die spezifische Oberfläche und die extreme Größe der Nanocarrier, verglichen zu größeren Partikeln derselben chemischen Verbindung, den zytotoxischen Effekt stark beeinflussen. Außerdem werden die Mechanismen, die mit adversen Effekten verbunden sind, untersucht. Die oxidative Schädigung, Zytokinsekretion, Zellzyklusbeeinflussung und die Immunantwort werden mit physikalischen und chemischen Eigenschaften wie Oberflächenladung, Größe, Struktur und Löslichkeit in Beziehung gesetzt.

In diesem Projekt soll somit eine Evaluierungsplattform für Nanopartikel bereitgestellt werden. Dies ist für die weitere Entwicklung von Nanocarriern im Forschungsbereich von essentieller Bedeutung. Des Weiteren hat das Projekt auch einen großen wissenschaftlichen Stellenwert, da die Erforschung der Toxizität von Nanopartikeln immer noch an der Anfangsphase. Das Gleiche gilt für relevante physikochemische Eigenschaften der Nanomaterialien, was ebenfalls untersucht werden soll.

Ansprechpartner: Dr. Christian Gerecke