材料生物交往, Nanotechnological 應用的巨大的挑戰

哈拉爾德 F. Krug,實驗室部門經理材料生物交往Empa 教授 - 材料學 & 技術,瑞士
對應的作者: Harald.Krug (在) empa.ch

人造材料的交往與生物系統 - 即細胞,組織機構的 - 是一個重要問題,特別是在醫學、食物、化妝用品和其他消費品的域的產品的。

納米技術提供的新的可能性將,很可能,導致增量與生活系統聯繫。 新產品和應用與周圍的組織將配合用二種方式: 即他們將達到醫療應用的期望作用例如骨頭替換或人造心臟閥門; 他們也許,然而,也施加不需要 - 即,負的 - 通過 nanomaterials 的不願意的攝取或吸入影響,即。

必須詳細學習這些 「副作用的」結果,我們必須會處理在他們的特定應用的 nanomaterials。 要提供答復在問題例如 nanomaterials 的穩定性在人體內的,可能被 nanoparticles 或 nanomaterials 導致對公眾和對多種利益相關者介入風險的機會在使用 「納諾產品期間」或生物結構是一個關鍵需求,如果研究團體将引入納米技術以一個負責的方式。

我們的實驗室,我們設法提供答復給這些問題通過著重三不同事宜:

第一事宜包括發展單元系統和監控工具為細胞材料交往的描述特性。 我們因而學習千位或百萬工作情況、狀況和健康在文化系統的細胞。 對各自的細胞或細胞類型之間的分差的更加準確的瞭解能導致改善疾病和一個更加可預測的設計的處理基本存儲單元的傳感器的以及組織工程絞刑臺的。

第二事宜是定義,并且精煉材料和實質面,在這種情況下細胞遷移、擴散和分化可以是受控的根據最終功能每植入管必須執行。

為此,使用細胞系和另外種類原電池,擇優地人類細胞,我們設法越緊密越好塑造這種活體內情形。 這些設計用於調查化學成分、結構、生物活性的物質版本和在細胞材料界面的被應用的強制如何影響蜂窩電話性能。

第三,我們是對 nanomaterials 感興趣的影響對生活系統,幾設計的 nanomaterials (ENMs) 例如碳 nanotubes (CNT)、金屬氧化物或者金屬 nanoparticles 在一個工業規模已經被生產并且用於各種各樣的產品。

他們對健康和環境的潛在的影響是有爭議的。 然而,它是未知的 ENMs 在何種程度上能相反影響生物學過程。 我們的活動,多數埋置并且協調與全世界專家網絡,我們要有效地對納米技術的安全和可持續發展有用。

關於 nanoparticles 和他們可能的風險的未解決的問題是許多。 其中一個最重要的挑戰是生物效應相關性對正在考慮中的 nanoparticles,特別是他們的範圍、表面屬性和化學成分的屬性的。

而且,生物效應可能根據不同的增加途徑 (肺、食道,皮膚) 非常地變化,或者組織,并且機構系統例如免疫系統、神經元、巨噬細胞或者肝臟可能陳列完全不同的回應以回應 nanomaterial X, Y 或者 Z。

此域的複雜使非常難同時著重所有這些問題。 解決這些問題唯一的方式是通過 「集成途徑」的研究小組和學院國際網絡互相補充,交換數據和結果,并且,最終,裝配單獨難題到知識和專門技術一個連貫結構。

我們,因此,有效地參與下列專家組和國際財團:

進一步項目:

NanoImpactNet : FP7 將的網絡 (不是研究計劃)

  • 實現在項目之間的協作
  • 傳達結果给利益相關者和他們的需要回到研究員
  • 幫助實施納米技術的歐盟行動計劃

NanoMMUNE : FP7 將的研究計劃

  • 存在有代表性的選件類的綜合和詳細描述特性。
  • 潛在的危害作用體外和活體內系統監控。
  • 確定 nanotoxic 簽名的 transcriptomics 和氧化 lipidomics。
  • 對存在的潛在的負面作用的風險評估對人類健康。

達娜: 與瑞士和奧地利一起的德國主動性的

  • 購買、評估和社會相關數據的廣泛的 nanomaterials 的例證和發現

版權 AZoNano.com,哈拉爾德 F. Krug (Empa) 教授

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

Last Update: 13. June 2013 23:02

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