NANOaers - Verbleib von aerosolgetragenen Nanopartikeln - der Einfluss von oberflächenaktiven Substanzen auf Lungendeposition und respiratorische Effekte

Der wichtigste Pfad für die Aufnahme synthetischer Nanomaterialen ist die Ablagerung in den Atemwegen. Die freigesetzten luftgetragenen Nanopartikel liegen dabei nur in den seltensten Fällen als reine Stoffe vor, vielmehr entsteht ein komplexes Stoffgemisch aus festen und flüssigen Partikeln sowie flüchtigen Stoffen in der Gasphase. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, das Wissen um diese Matrixeffekte von Gas- und Dampfphase bei der Beurteilung der Wirkung synthetischer Nanomaterialien auf die menschliche Gesundheit zu erweitern. Das Teilvorhaben der TU Dresden charakterisiert experimentell die Ausbreitung und Veränderung von Sprayaerosolen während der Wechselwirkung mit oberflächenaktiven Substanzen. Unter definierten Bedingungen werden dazu Lungenzellen gegenüber Partikeln aus Sprayaerosolen exponiert und deren Wirkung auf die Lungenzellen durch die Projektpartner quantifiziert. Zur Charakterisierung von Sprayprozessen und deren Einfluss auf Lungenzellen wird ein Versuchsstand gebaut, mit dem praxisrelevante Sprayprozesse unter definierten Bedingungen ausgeführt werden können. Zentraler Bestandteil ist eine Expositionskammer, in der der Sprayprozess unter definierten Strömungsverhältnissen und bei bekanntem Hintergrundaerosol reproduzierbarer durchgeführt wird. Die anschließende Alterung des Aerosols wird durch Messung der Tropfengrößenverteilung und der Anzahlkonzentration im Zeitverlauf quantifiziert. Die bei der Trocknung der Tropfen durch nichtflüchtige Bestandteile entstehenden Residuen werden ebenfalls mit entsprechender Messtechnik charakterisiert. Die Expositionskammer ermöglicht weiterhin die definierte Beprobung von Lungenzellen auf entsprechenden Probenträgern. Eine direkt an die Probenträger gekoppelte Probenahme erfasst dabei die anliegende Partikelkonzentration und sichert die Vergleichbarkeit der Partikelimmission auf die verschiedenen Proben ab.