Das bundesweite Forschungsprojekt NanoGEM (Nanostrukturierte Materialen – Gesundheit, Exposition und Materialeigenschaften) wird für 3 Jahre vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Das Biomedizinische Technologiezentrum ist Teil eines Konsortiums aus Industrie, Behörden und Universitäten, das aktuelle Fragen zur Auswirkung von industriell erzeugten Nanopartikel untersucht. Wie reagieren Zellen, Gewebe und letztendlich der gesamte Organismus auf den Kontakt mit Nanopartikeln? Gibt es toxische Wirkungen und wenn ja, welche Dosis der Exposition ist noch tolerierbar? Zur Beantwortung dieser und weiterer dringender Fragen werden im Forschungsprojekt NanoGEM umfassende wissenschaftliche Datensätze erarbeitet.
Die spezifischen Oberflächenbeschaffenheiten sind wesentlich für Eigenschaften und Wirkungen der Nanopartikel verantwortlich und bilden einen Schwerpunkt der NanoGEM-Untersuchungen. Zum einen werden Oberflächen von Nanopartikeln bereits bei der industriellen Herstellung mit unterschiedlichen Beschichtungen versehen. Zum anderen wird im Rahmen des Projektes analysiert, ob und wie Nanomaterialien ihre Oberflächen und damit ihre Eigenschaften ändern, sobald sie in Kontakt zu Zellen und Gewebeflüssigkeiten treten. Es wird davon ausgegangen, dass Proteine, Zucker und Lipide an die Nanomaterialien adsorbieren können. Dabei ist besonders wichtig, unter welchen Bedingungen bestimmte biologische Moleküle selektiv an die untersuchten Partikel binden.
Gerade eine Oberflächenbeschichtung mit spezifischen biologischen Molekülen könnte das Eindringen der Nanomaterialen in die Gewebestruktur und in Zellen erleichtern oder erst ermöglichen. Genau hier liegt auch ein Kernbereich der Untersuchungen im Biomedizinischen Technologiezentrum. Es wird nicht nur die potenzielle Toxizität der Nanopartikel bestimmt, sondern es wird weitergehend untersucht, welche Ursachen biologische Effekte der Nanomaterialien haben. Können Nanopartikel die Oberflächenrezeptoren von Zellen beeinflussen? Können sie in Zellen eindringen und, wenn ja, auf welchen Wegen geschieht dieses? Des Weiteren wird beobachtet, ob Nanomaterialen in zelluläre Kompartimente eingelagert und welche molekularen Signalkaskaden in den Zellen ausgelöst werden.
Die Ergebnisse der NanoGEM Partner sollen zur Risikoabschätzung und zur Herstellung sicherer Nanomaterialien beitragen.