Es gibt momentan nur sehr wenige in vitro Studien über die Giftigkeit von Nanozeolithen. Es scheint, dass Zeolith Nanopartikel nur bei extrem hohen Konzentrationen negative Effekte in Zellen hervorrufen.

 

Derzeit sind die Effekte von Nanozeolithen auf den Menschen kaum untersucht. Im Labor kommen daher verschiedene Zelllinien stellvertretend für die jeweiligen zu untersuchenden Aufnahmewege (Lunge, Haut, Magen-Darm-Trakt, vgl. dazu Abschnitt Aufnahme) oder Zielorgane zum Einsatz (vgl. Kapitel - Verhalten im Körper). Reine Nanozeolithe verursachen in den verschiedensten Zelltypen (Lunge, Darm, Niere, Gebärmutterhals, Gehirn, Fresszellen) keine bzw. nur bei sehr hohen Konzentrationen toxische Reaktionen. Da die Nanozeolithe in biologischen Flüssigkeiten zur Agglomeration neigen, sind die beobachteten toxischen Effekte bei hohen Konzentrationen wahrscheinlich auf Nebeneffekte und nicht auf die Partikel selbst zurückzuführen. [1-9].

Neben der Konzentration beeinflussen auch die Größe, Art der Oberfläche (mit und ohne Beschichtung) sowie die Form (rund, würfelförmig) der Nanozeolithe die Toxizität der Partikel. Eine Studie konnte in Lungenzellen nach Gabe von hohen Konzentrationen an Zeolith Nanopartikeln die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies sowie eine Veränderung der Stoffwechselaktivität der Zellen feststellen. Schädigungen am Erbgut traten ebenfalls auf, wurden aber im Fall der größeren Partikel repariert, während die Effekte bei den kleineren Partikeln dauerhaft blieben [3,4].

 

Die verschiedenen Studien zeigen, dass reine Nanozeolithe nur bei sehr hohen Konzentrationen die Zellgesundheit negativ beeinflussen. Aufgrund ihrer porösen Oberflächenstruktur und Filterfunktion werden sie derzeit für den Einsatz als Träger- bzw. Gerüstmaterial für biomedizinische Anwendungen getestet. Vergleichende Studien in Tierversuchen (vgl. Kapitel – Exposition in vivo) gibt es bislang kaum, so dass hier noch größerer Forschungsbedarf besteht.

 

Literatur arrow down

  1. Thomassen, LC et al. (2012), Nanotoxicology, 6(5): 472-485.
  2. Petushkov, A et al. (2009), Chem Res Toxicol, 22(7): 1359-1368.
  3. Kihara, T et al. (2011), J Biosci Bioeng, 111(6): 725-730.
  4. Bhattacharya, K et al. (2012). Toxicol Lett, 215(3): 151-160.
  5. Li, Z et al. (2013). Small, 9(9-10): 1809-1820.
  6. Vilaca, N et al. (2013). Colloids Surf B Biointerfaces, 112 237-244.
  7. Laurent, S et al. (2013). Toxicology Research, 2(4): 270-279.
  8. Anfray, C et al. (2017). ACS Appl Mater Interfaces, 9(16): 13849-13854.
  9. Georgieva, V et al. (2016). Micropor Mesopor Mat 232 256-263.

 

 

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