材料生物交往, Nanotechnological 应用的巨大的挑战

哈拉尔德 F. Krug,实验室部门经理材料生物交往Empa 教授 - 材料学 & 技术,瑞士
对应的作者: Harald.Krug (在) empa.ch

人造材料的交往与生物系统 - 即细胞,组织机构的 - 是一个重要问题,特别是在医学、食物、化妆用品和其他消费品的域的产品的。

纳米技术提供的新的可能性将,很可能,导致增量与生活系统联系。 新产品和应用与周围的组织将配合用二种方式: 即他们将达到医疗应用的期望作用例如骨头替换或人造心脏阀门; 他们也许,然而,也施加不需要 - 即,负的 - 通过 nanomaterials 的不愿意的摄取或吸入影响,即。

必须详细学习这些 “副作用的”结果,我们必须会处理在他们的特定应用的 nanomaterials。 要提供答复在问题例如 nanomaterials 的稳定性在人体内的,可能被 nanoparticles 或 nanomaterials 导致对公众和对多种利益相关者介入风险的机会在使用 “纳诺产品期间”或生物结构是一个关键需求,如果研究团体将引入纳米技术以一个负责的方式。

我们的实验室,我们设法提供答复给这些问题通过着重三不同事宜:

第一事宜包括发展单元系统和监控工具为细胞材料交往的描述特性。 我们因而学习千位或百万工作情况、状况和健康在文化系统的细胞。 对各自的细胞或细胞类型之间的分差的更加准确的了解能导致改善疾病和一个更加可预测的设计的处理基本存储单元的传感器的以及组织工程绞刑台的。

第二事宜是定义,并且精炼材料和实质面,在这种情况下细胞迁移、扩散和分化可以是受控的根据最终功能每植入管必须执行。

为此,使用细胞系和另外种类原电池,择优地人类细胞,我们设法越紧密越好塑造这种活体内情形。 这些设计用于调查化学成分、结构、生物活性的物质版本和在细胞材料界面的被应用的强制如何影响蜂窝电话性能。

第三,我们是对 nanomaterials 感兴趣的影响对生活系统,几设计的 nanomaterials (ENMs) 例如碳 nanotubes (CNT)、金属氧化物或者金属 nanoparticles 在一个工业规模已经被生产并且用于各种各样的产品。

他们对健康和环境的潜在的影响是有争议的。 然而,它是未知的 ENMs 在何种程度上能相反影响生物学过程。 我们的活动,多数埋置并且协调与全世界专家网络,我们要有效地对纳米技术的安全和可持续发展有用。

关于 nanoparticles 和他们可能的风险的未解决的问题是许多。 其中一个最重要的挑战是生物效应相关性对正在考虑中的 nanoparticles,特别是他们的范围、表面属性和化学成分的属性的。

而且,生物效应可能根据不同的增加途径 (肺、食道,皮肤) 非常地变化,或者组织,并且机构系统例如免疫系统、神经元、巨噬细胞或者肝脏可能陈列完全不同的回应以回应 nanomaterial X, Y 或者 Z。

此域的复杂使非常难同时着重所有这些问题。 解决这些问题唯一的方式是通过 “集成途径”的研究小组和学院国际网络互相补充,交换数据和结果,并且,最终,装配单独难题到知识和专门技术一个连贯结构。

我们,因此,有效地参与下列专家组和国际财团:

进一步项目:

NanoImpactNet : FP7 将的网络 (不是研究计划)

  • 实现在项目之间的协作
  • 传达结果给利益相关者和他们的需要回到研究员
  • 帮助实施纳米技术的欧盟行动计划

NanoMMUNE : FP7 将的研究计划

  • 存在有代表性的选件类的综合和详细描述特性。
  • 潜在的危害作用体外和活体内系统监控。
  • 确定 nanotoxic 签名的 transcriptomics 和氧化 lipidomics。
  • 对存在的潜在的负面作用的风险评估对人类健康。

达娜: 与瑞士和奥地利一起的德国主动性的

  • 购买、评估和社会相关数据的广泛的 nanomaterials 的例证和发现

版权 AZoNano.com,哈拉尔德 F. Krug (Empa) 教授

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

Last Update: 13. June 2013 22:59

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