材料生物学の相互作用、 Nanotechnological アプリケーションのための巨大な挑戦

ハラルド F. Krug、 Empa、実験室の材料生物学の相互作用のヘッド教授物質科学及び技術、スイス連邦共和国
対応する著者: Harald.Krug (で) empa.ch

生物系 - 例えばセル、ティッシュ器官 - が付いている人造材料の相互作用は薬、食糧、化粧品および他の消費者製品のフィールドの製品のための重要な問題、特にです。

ナノテクノロジーによって提供される新しい可能性は、可能性が高い、リビング・システムと接触して増加に導くために。 新製品およびアプリケーションは 2 つの方法で周囲のティッシュと相互に作用しています: それらは骨の置換または人工心臓弁のような例えば医学アプリケーションの望ましい効果をもたらします; しかし彼らはまた nanomaterials の故意ではない摂取か吸入によって - すなわち、陰性 - 影響を与えます、例えば不必要の出すかもしれません。

これらの 「副作用」の結果は彼らの特定のアプリケーションの nanomaterials を扱う方法を私達が知らなければならないように詳しく調査されなければなりません。 リサーチが責任がある方法のナノテクノロジーをもたらすべきなら 「nano 製品」の使用の間に人体内の nanomaterials の安定性のような質問で答えを、一般大衆と含まれるさまざまな係争物受寄者への nanoparticles か nanomaterials によって誘導されるかもしれない生物的メカニズムか露出のチャンスは提供する主条件です。

私達の実験室では、私達は 3 つのトピックに焦点を合わせることによってこれらの問題に答えを提供することを試みます:

  • 新しい材料 - CellBio@Interfaces への細胞応答の基本的なメカニズム
  • 医学アプリケーションのための新しい材料の使用 - MaTisMed
  • ヒト細胞およびティッシュ - Nanointercell が付いている nanoparticles の相互作用による可能な危険

最初のトピックはセル材料の相互作用の性格描写のためのセルラシステムそしてモニタリングのツールで開発を構成します。 私達はこうしてたくさんまたは何百万の文化システムのセルの動作、状態および健康を調査します。 個々のセルまたはセルタイプ間の細かい違いのより精密な理解は細胞に基づくセンサーの、またティッシュ工学足場の病気そしてより予想できるデザインのための処置をよくするために導くことができます。

第 2 トピックは定義することであり、セル移行、拡散および微分が最終的な機能に従って制御されますインプラントように材料および物質的な表面を精製することは達成しなければなりません。

このため、私達は異なった種類のセルラインそして一次電池、優先的にヒト細胞を使用して生体内の状態をできるだけ密接に模倣することを試みます。 これらのモデルが bioactive 物質の化学成分、構造、リリースおよびセル材料インターフェイスの加えられた力が細胞パフォーマンスにどのように影響を及ぼすか調査するのに使用されています。

3 番目に、私達はカーボン nanotubes、金属酸化物または金属の nanoparticles のような複数の設計された nanomaterials が産業規模で (ENMs)既に作り出され、 (CNT)いろいろ製品で使用されるように、リビング・システムの nanomaterials の影響に興味があります。

健康および環境の潜在的影響はまだ論争の的になります。 しかし、それは ENMs が不利に生物学的過程に影響を与えられるかどの程度までまだ未知です。 ほとんどが埋め込まれ、専門家の世界的なネットワークによって調整される私達の作業によって、私達は実行中にナノテクノロジーの安全な、持続可能な発展に貢献したいと思います。

nanoparticles および可能な危険に関連する未解決の問題は多数です。 最も重要な挑戦の 1 つは、特にサイズ疑わしい、 nanoparticles 表面の特性および化学成分の特性に対する生物学的作用の依存関係です。

さらに、生物学的作用は異なった通風管のルート (肺、腸、皮) によって途方もなく変わるかもしれませんまたはティッシュおよび免疫組織、ニューロン、大食細胞またはレバーのような器官システムは nanomaterial X、 Y または Z. に応じて全く異なる反作用を表わすかもしれません。

このフィールドの複雑さはすべてのこれらの質問に同時に焦点を合わせることを非常に困難にします。 これらの問題に取り組む唯一の方法は 「統合されたアプローチ」、互いを補足する協会および研究グループの内部ネットワーク、交換データおよび結果によってあり、知識および専門知識の凝集性フレームワークに、結局、別の難問をアセンブルします。

従って私達は次の専門家グループおよび国際的な借款団で実行中に実行されます:

それ以上のプロジェクト:

NanoImpactNet: FP7 ネットワーク (ない研究計画)

  • プロジェクト間の共同を促進して下さい
  • 係争物受寄者と結果および研究者に戻って必要性を伝えて下さい
  • ナノテクノロジーのための EU行動計画の計画の実行を助けて下さい

NanoMMUNE: FP7 研究計画

  • 存在の代表的なクラスの統合そして詳しい性格描写。
  • 潜在的で危険な効果生体外でおよび生体内のシステムのモニタリング。
  • nanotoxic 署名を定める transcriptomics および酸化 lipidomics。
  • 人間の健康に対する存在の潜在的な悪影響のリスク・アセスメント。

DaNa: のスイス連邦共和国そしてオーストリアとともにドイツのイニシアチブ

  • 社会的な関連したデータの獲得、評価および広範囲基盤の実例および nanomaterials の調査結果

、版権 AZoNano.com ハラルド F. Krug (Empa) 教授

Date Added: Oct 25, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:20

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit