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http://www.greenfacts.org/              Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission.         Seite 1/8
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                                                                                                   Quelle:
                                         Nanotechnologien                                          SCENIHR (2006)

                                                                                                   Übersicht & Details:
                                                                                                   GreenFacts (2007)




                                                              1. Was ist Nanotechnologie?.......................3
Kontext - Nanotechnologien sind                               2. Was ist der aktuelle Stand der
Technologien, die die einzigartigen                              Nanowissenschaften und der
Eigenschaften von winzigen Partikeln in                          Nanotechnologie?..................................3
Nanometergröße (Millionstel Millimeter)                       3. Welche physikalischen und chemischen
nutzen.                                                          Eigenschaften haben Nanopartikel?..........4
                                                              4. Wie entstehen Nanopartikel?...................4
Nanotechnologien stellen einen                                5. Welche Anwendungen finden Nanopartikel in
wachstumsstarken Markt dar; sie werden                           Konsumprodukten?................................4
bereits in einer Vielzahl von                                 6. Was sind mögliche schädliche Wirkungen von
Technologien und Konsumgütern                                    Nanopartikeln?......................................5
angewendet. (Klicken Sie hier [siehe                          7. Wie kann die Exposition gegenüber
http://www.nanotechproject.org/
                                                                 Nanopartikeln gemessen werden?............5
inventories/consumer/] für eine
                                                              8. Sind die gegenwärtigen Methodologien zur
Auflistung solcher Produkte)
                                                                 Risikoabschätzung angemessen?.............6
                                                              9. Fazit – Sind die vorhandenen Methodologien
Nanopartikel enthaltende Materialien
könnten jedoch Auswirkungen auf die                              angemessen?........................................7
menschliche Gesundheit und die Umwelt
haben. Daher ist es notwendig, die
Risiken dieser erst seit kurzem
entwickelten Materialien abzuschätzen.

Sind die vorhandenen Methodologien zur
Abschätzung dieser Risiken
angemessen?

Eine Bewertung des Wissenschaftlichen
Ausschusses "Neu auftretende und neu
identifizierte Gesundheitsrisiken"
(SCENIHR) der Europäischen
Kommission.


 Die Antworten auf diese Fragen sind eine sinngetreue Zusammenfassung eines wissenschaftlichen Gutachtens,
das in 2006 durch den wissenschaftlichen Ausschuss "Neu auftretende und neu identifizierte Gesundheitsrisiken"
                                       (SCENIHR) veröffentlicht wurde:
http://www.greenfacts.org/              Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission.   Seite 2/8
http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm




  "modified Opinion (after public consultation) on the appropriateness of existing methodologies to assess the
          potential risks associated with engineered and adventitious products of nanotechnologies"

Die vollständige Veröffentlichung ist erhältlich unter http://copublications.greenfacts.org/de/nanotechnologien/
                    und unter: http://ec.europa.eu/health/opinions2/de/nanotechnologien/



      Dieses PDF Dokument ist die 1. Stufe einer Kopublikation von GreenFacts. Die Kopublikationen bestehen
      aus einer benutzerfreundlichen, immer detaillierter werdenden Drei-Stufen Struktur, die in verschiedenen
      Sprachen in einem Frage-und-Antwort Format veröffentlicht werden.

            •   Jede Frage wird in der 1. Stufe mit einer kurzen Zusammenfassung beantwortet.
            •   Die 2. Stufe bietet ausführlichere Antworten.
            •   Die 3. Stufe besteht aus dem Originaldokument, dem international anerkannten wissenschaftlichen
                Gutachten das wahrheitsgetreu in der 2. und 1. Stufe zusammengefasst ist.


        Alle GreenFacts Kopublikationen sind erhältlich unter: http://copublications.greenfacts.org/de/
  und unter: http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm
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1. Was ist Nanotechnologie?

1.1 Nanotechnologie ist die Wissenschaft, die sich der Entwicklung,
Produktion und Nutzung von Strukturen und Bausteinen widmet,
die eine oder mehrere Abmessungen von etwa hundert Millionstel
Millimetern (100 Nanometern) oder weniger haben.

Nanotechnologie hat das Potenzial, erheblichen Einfluss auf die
Gesellschaft auszuüben. In der Informations- und
Kommunikationsbranche beispielsweise wird diese Technologie     Ein menschliches Haar hat
                                                                etwa einen Durchmesser
bereits genutzt. Desweiteren kommt sie in Kosmetikprodukten und von 80 000 nm
Sonnenschutzmitteln, in Textilien, Beschichtungen, in einigen   Quelle: eSpin Technologies,
                                                                Inc.
Lebensmittel- und Energietechnologien sowie in Medizinprodukten
und Medikamenten zur Anwendung. Darüber hinaus könnte die Nanotechnologie dazu
beitragen, die Umweltverschmutzung zu reduzieren.

Synthetisch hergestellte Nanopartikel können ganz andere Eigenschaften und Wirkungen
aufweisen als der gleiche Stoff in größeren Abmessungen. Damit könnten sie neue
Gesundheitsrisiken für Menschen und andere Lebewesen mit sich bringen. Tatsächlich
könnten die normalen Abwehrmechanismen des menschlichen Körpers nicht in der Lage
sein, adäquat auf diese synthetisch hergestellten Partikel zu reagieren, die möglicherweise
bislang unbekannte Eigenschaften haben.

Zudem könnten Nanopartikel in die Umwelt gelangen, sich dort verteilen und dadurch die
Umwelt beeinflussen.


2. Was ist der aktuelle Stand der Nanowissenschaften und der
Nanotechnologie?

Unsere gegenwärtigen Kenntnisse auf dem Gebiet der Nanowissenschaften stammen aus
Entwicklungen in den Bereichen Chemie, Physik, Biowissenschaften, Medizin und
Ingenieurswesen. Nanotechnologie wird in mehreren Bereichen aktiv entwickelt oder bereits
praktisch angewendet:

In der Werkstoffkunde dienen Nanopartikel dazu, Produkte mit neuen mechanischen
Eigenschaften herzustellen. Dazu gehören veränderte Oberflächenreibung, Strapazierfähigkeit
und Haftvermögen.

In der Biologie und Medizin werden Nanomaterialen zur
Medikamentenentwicklung und zur Verbesserung der
Wirkstofffreisetzung am Zielort genutzt. Andere Nanopartikel werden
für analytische und instrumentelle Anwendungen entwickelt.
                                                                                                  Die kleinsten Bausteine
Konsumgüter wie Kosmetikprodukte, Sonnenschutzmittel, Fasern,                                     eines Computerchips sind
                                                                                                  weniger als 100 nm groß
Textilien, Farbstoffe und Anstrichfarben enthalten bereits                                        Quelle: NanoPrism
Nanopartikel.                                                                                     Technologies, Inc.



In der Elektronik werden Nanotechnologien beispielsweise genutzt, um kleinere und
schnellere Datenspeicher mit geringerem Stromverbrauch zu entwickeln.

Optische Geräte, beispielsweise Mikroskope, profitieren ebenfalls von der Nanotechnologie.
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3. Welche physikalischen und chemischen Eigenschaften haben
Nanopartikel?

Oft haben Nanopartikel physikalische und chemische Eigenschaften,
die sich von denen des gleichen Stoffes in größeren Abmessungen
stark unterscheiden.

Die Eigenschaften von Nanopartikeln hängen von ihrer Form, Größe,
ihren Oberflächeneigenschaften und ihrer inneren Struktur ab. Sie
können sich in Gegenwart bestimmter Chemikalien verändern.                                        Nanopartikel können in
                                                                                                  Gruppen vorkommen
                                                                                                  Quelle: NanoPrism
Der Aufbau und die Zusammensetzung von Nanopartikeln und die                                      Technologies, Inc.
an ihrer Oberfläche stattfindenden chemischen Prozesse können
sehr komplex sein.

Nanopartikel kommen einzeln oder in Gruppen vor, je nachdem ob die Partikel einander
anziehen oder abstoßen.


4. Wie entstehen Nanopartikel?

Freie Nanopartikel können auf natürlichem Weg entstehen, unabsichtlich in industriellen
oder häuslichen Prozessen, wie z.B. Kochen, Produktion und Transport, freigesetzt werden
oder gezielt für Konsumgüter und Hochtechnologien entwickelt werden.

4.1 In der Flüssigphase werden synthetische Nanopartikel hauptsächlich durch kontrollierte
chemische Reaktionen hergestellt. Dagegen entstehen natürlich vorkommende Nanopartikel
durch die Erosion und durch chemische Abbauprozesse von Pflanzen, Lehm usw.

4.2 In der Gasphase werden sowohl natürlich vorkommende als
auch synthetische Partikel in chemischen Reaktionen erzeugt, in
denen aus Gasen feinste Tröpfchen entstehen, die dann
kondensieren und weiter wachsen. Selten entstehen sie durch
Zerfall größerer Partikel.
                                                                                                  In städtischen Gebieten
4.3 Ein Liter Luft kann sowohl in ländlichen als auch in städtischen stammen Nanopartikel
                                                                     meist aus Dieselmotoren
Gebieten Millionen von Nanopartikeln enthalten. In städtischen       oder Autos mit defektem
Gebieten stammen die Nanopartikel meist aus Dieselmotoren oder       oder kaltem Katalysator

Autos mit defektem oder kaltem Katalysator. An einigen Arbeitsplätzen könnte die Belastung
durch Nanopartikel in der Luft ein Gesundheitsrisiko darstellen.


5. Welche Anwendungen finden Nanopartikel in Konsumprodukten?

Nanopartikel können dazu beitragen, dass Oberflächen und
Systeme stärker, leichter, sauberer und “intelligenter” werden.
Sie werden bereits angewendet, um kratzfeste Brillengläser,
rissfeste Anstrichfarben, Anti-Graffiti-Beschichtungen für Wände,
transparente Sonnenschutzmittel usw. herzustellen.
                                                                                                  Nanopartikel können die
Sie können zur Sicherheit von Autos beitragen, indem sie            Reifenhaftung auf der
                                                                    Straße erhöhen
beispielsweise die Reifenhaftung auf der Straße und die
Formsteifigkeit der Karosserie erhöhen oder Reflektionen und Feuchtigkeitskondensation
auf Anzeigeinstrumenten und Scheiben verhindern.
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Zudem können sie bei Lebensmitteln die Sicherheit und Verpackung verbessern.

Ferner kommen sie auf ganz unterschiedliche Weise in der Biologie und der Medizin zur
Anwendung, zum Beispiel um Medikamente zielgerecht zu bestimmten Organen oder Zellen
zu führen.


6. Was sind mögliche schädliche Wirkungen von Nanopartikeln?

6.1 Nanopartikel können die gleiche Größe besitzen wie gewisse Biomoleküle und mit ihnen
in Wechselwirkung treten. Beim Menschen und bei anderen Lebewesen können Nanopartikel
in den Körper gelangen, dann in das Blut und in Organe wie beispielsweise die Leber oder
das Herz übertreten und Zellmembranen passieren. Unlösliche Nanopartikel sind aus
gesundheitlicher Sicht von besonderer Bedeutung, da sie lange Zeit im Körper verbleiben
können.

6.2 Die für gesundheitliche Wirkungen maßgeblichen Parameter von Nanopartikeln sind
die Partikelgröße (kleinere Partikel können gefährlicher sein), die chemische
Zusammensetzung und die Oberflächenstruktur sowie die Form.

6.3 Inhalierte Nanopartikel können sich in der Lunge ablagern und möglicherweise in andere
Organe wie das Gehirn, die Leber und die Milz sowie bei schwangeren Frauen unter
Umständen zum Fötus gelangen. Einige Stoffe können toxisch wirken, wenn sie in Form
von Nanopartikeln eingeatmet werden. Eingeatmete Nanopartikel könnten Lungenentzündung
und Herzprobleme verursachen.

6.4 Nanopartikel werden als Träger für Medikamente eingesetzt, um diese verstärkt in die
Zellen des Zielgewebes zu transportieren, um Nebenwirkungen von Medikamenten auf
andere Organe zu vermindern oder um beides gleichzeitig zu erreichen. Manchmal ist es
schwierig, die Toxizität des Medikaments und die Toxizität der Nanopartikel voneinander
abzugrenzen.

6.5 Wenn man von Luftpartikeln in der Lunge einmal absieht, ist unser Wissen über das
Verhalten von Nanopartikeln im Körper noch gering. Eine Abschätzung der von Nanopartikeln
ausgehenden gesundheitlichen Konsequenzen sollte berücksichtigen, dass das Alter,
Atemwegsprobleme und die Anwesenheit anderer Umweltschadstoffe die gesundheitlichen
Wirkungen beeinflussen können.

6.6 Informationen über die Wirkungen von Nanopartikeln auf die Umwelt sind spärlich.
Es ist jedoch wahrscheinlich, dass Schlussfolgerungen aus Studien am Menschen auf andere
Lebewesen übertragen werden können. Allerdings besteht hier Forschungsbedarf.


7. Wie kann die Exposition gegenüber Nanopartikeln gemessen werden?

7.1 Der Nachweis von Nanopartikeln ist schwierig. Das gilt sowohl
für Gase als auch für Flüssigkeiten. Nanopartikel sind so klein, dass
sie nur durch Elektronenmikroskope nachgewiesen werden können.
Instrumente, die in der Lage sind, Partikel von wenigen Nanometern
Größe zu erfassen und zu analysieren, wurden erst vor Kurzem
entwickelt.
                                                                                                  Handhabung eines
                                                                                                  Elektronenmikroskops
7.2 Die meisten Menschen sind regelmäßig Nanopartikeln in der                                     Quelle: Thames-Rawlins
                                                                                                  Polymer Research
Umgebungsluft (vor allem durch Dieselabgase) ausgesetzt.
Bezüglich der Partikelmasse ist die Belastung durch Nanopartikel in der Luft gering, bezüglich
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der Partikelanzahl ist sie jedoch beträchtlich. Für die Wechselwirkung mit Lebewesen sind
die Anzahl der Partikel, ihre Größe und ihre Oberflächeneigenschaften bestimmend.

Es herrscht noch keine Einigkeit darüber, welche Messgröße die Exposition am besten
erfasst. Ferner sind keine geeigneten tragbaren Messinstrumente zur Erfassung der
Nanopartikelexposition verfügbar. Daher sollten neue Probennahmetechniken und Strategien
für die Erfassung von Nanopartikeln am Arbeitsplatz und in der Umwelt erarbeitet werden.

7.3 Gegenwärtig ist die Inhalation von Nanopartikeln der vorwiegende Expositionspfad für
den Menschen. Die bedeutendste Nanopartikelquelle in städtischen Gebieten ist die Emission
durch Kraftfahrzeuge. Auch am Arbeitsplatz kann eine Exposition gegenüber luftgetragenen
Nanopartikeln erfolgen, hierzu liegen allerdings kaum Daten vor. Über andere
Expositionspfade ist bislang wenig bekannt. Es geht hier insbesondere um die Exposition
über die Haut (hauptsächlich durch nanopartikelhaltige kosmetische oder pharmazeutische
Hautpräparate) und um die Einnahme durch den Mund.


8. Sind die gegenwärtigen Methodologien zur Risikoabschätzung
angemessen?

Chemikalien in Nanopartikelform können andere Eigenschaften aufweisen als die gleichen
Stoffe in größeren Abmessungen. Sie könnten sich daher in biologischen Systemen anders
verteilen und es könnten andere Wechselwirkungen entstehen. Es ist daher notwendig, die
von Nanopartikeln ausgehenden Risiken bei Kontakt mit Menschen, anderen Lebewesen
und der Umwelt abzuschätzen, auch wenn die schädlichen Wirkungen der
Ausgangssubstanzen bekannt sind.

8.1 Für jede Methodologie zur Risikoabschätzung ist es wichtig, verschiedene Aspekte zu
betrachten, die mit der Exposition und den Wirkungen auf die Gesundheit zusammenhängen.
Zu den Aspekten gehören beispielsweise die verschiedenen Expositionspfade, die Fähigkeit
der Nanopartikel, sich innerhalb des Körpers zu bewegen, ihr Potenzial zur Bioakkumulation,
aber auch mögliche Probleme in Zusammenhang mit einem Verbleiben in der Umwelt oder
einer eventuell erhöhten Empfindlichkeit bestimmter Menschen gegenüber nachteiligen
Wirkungen von Nanopartikeln.

8.2 Für eine Risikoabschätzung von Nanopartikeln oder von Nanopartikel enthaltenden
Produkten ist es erforderlich, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Produkte
klar anzugeben und detaillierte Informationen zu dem beabsichtigten Gebrauch, zur
Produktionsmenge, zu wahrscheinlichen Expositionsszenarien und zum
Bioakkumulationspotenzial im Körper und in der Umwelt zu liefern.

8.3 Um das von der Nanopartikelform einer gut bekannten Substanz ausgehende
Gefährdungspotenzial bestimmen zu können, ist eine Testmethode erforderlich, mit deren
Hilfe festgestellt werden kann, ob diese Nanopartikelform im Vergleich zu größeren Partikeln
der gleichen Substanz wesentlich andere nachteilige Wirkungen hervorrufen kann.

Zu diesem Zeitpunkt sind allgemeine, auf alle nanopartikelbasierten Produkte anwendbare
Schlussfolgerungen bezüglich der Risiken nicht möglich. Aus diesem Grund müssen alle
Produkte und Prozesse, die auf Nanopartikeln beruhen, einzeln betrachtet werden. Wenn
geeignete Informationen zur Gefährdung fehlen, ist besondere Vorsicht bei Nanopartikeln
mit einer Neigung zum Verbleib in Menschen und anderen Lebewesen notwendig.

8.4 Für die Erstellung detaillierter Handlungsrichtlinien zur Risikobewertung von
Nanopartikeln müssen erhebliche Wissenslücken gefüllt werden, zum Beispiel in Hinblick
auf das Verhalten von Nanopartikeln im Körper und in der Umwelt sowie auf die
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Expositionsszenarien. Um Wissenslücken zu identifizieren und zu füllen, ist internationale
Kooperation und auch eine Kooperation mit der Industrie erforderlich.


9. Fazit – Sind die vorhandenen Methodologien zur Abschätzung von Risiken
für die menschliche Gesundheit und die Umwelt, die möglicherweise von
nanotechnologiebasierten Produkten ausgehen, angemessen?

Zusammenfassend hat der Wissenschaftliche Ausschuss "Neu auftretende und neu
identifizierte Gesundheitsrisiken" (SCENIHR) der Europäischen Kommission folgende
Stellungnahme abgegeben:
      •      Obwohl die vorhandenen Methoden dazu geeignet sind, viele der mit
             nanotechnologiebasierten Produkten und Prozessen verbundenen
             Gefährdungspotenziale abzuschätzen, reichen sie zur Erfassung aller Gefahren
             möglicherweise nicht aus. Ferner sind die bestehenden Methoden für die
             Abschätzung der Umweltexposition nicht unbedingt geeignet. Daher müssen die
             gegenwärtigen Vorgehensweisen zur Risikobewertung im Hinblick auf Nanopartikel
             modifiziert werden.
      •      Die bestehenden Methodologien müssen modifiziert oder neue
             Methodologien entwickelt werden, um die physikalischen und chemischen
             Eigenschaften von Nanopartikeln besser bestimmen zu können, die Exposition
             gegenüber solchen Partikeln zu messen, ihr Gefährdungspotenzial zu bestimmen
             und ihre Bewegung innerhalb des Ökosystems zu erfassen, sei es im
             menschlichen Gewebe oder in der Umwelt.
      •      Im Allgemeinen sind - trotz einer rasch ansteigenden Zahl wissenschaftlicher
             Publikationen zur Nanowissenschaft und Nanotechnologie – das Wissen und
             die Datenlage zu Eigenschaften von Nanopartikeln, ihrer Erfassung und
             Messung, ihrem Verhalten in Lebewesen und zu allen Aspekten ihres
             Gefährdungspotenzials für den Menschen und die Umwelt unzureichend, um
             zu einer befriedigenden Risikobewertung für den Menschen und das Ökosystem
             zu gelangen.
http://www.greenfacts.org/   Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher           Seite 8/8
                                    der Europäischen Kommission.




Cogeneris sprl [siehe http://www.greenfacts.org/] ist Inhaber des Urheberrechts der
leserfreundlichen Drei-Stufen Struktur in welcher dieses SCENIHR Gutachten präsentiert
ist.

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Nanotechnologien

  • 1. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 1/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm Quelle: Nanotechnologien SCENIHR (2006) Übersicht & Details: GreenFacts (2007) 1. Was ist Nanotechnologie?.......................3 Kontext - Nanotechnologien sind 2. Was ist der aktuelle Stand der Technologien, die die einzigartigen Nanowissenschaften und der Eigenschaften von winzigen Partikeln in Nanotechnologie?..................................3 Nanometergröße (Millionstel Millimeter) 3. Welche physikalischen und chemischen nutzen. Eigenschaften haben Nanopartikel?..........4 4. Wie entstehen Nanopartikel?...................4 Nanotechnologien stellen einen 5. Welche Anwendungen finden Nanopartikel in wachstumsstarken Markt dar; sie werden Konsumprodukten?................................4 bereits in einer Vielzahl von 6. Was sind mögliche schädliche Wirkungen von Technologien und Konsumgütern Nanopartikeln?......................................5 angewendet. (Klicken Sie hier [siehe 7. Wie kann die Exposition gegenüber http://www.nanotechproject.org/ Nanopartikeln gemessen werden?............5 inventories/consumer/] für eine 8. Sind die gegenwärtigen Methodologien zur Auflistung solcher Produkte) Risikoabschätzung angemessen?.............6 9. Fazit – Sind die vorhandenen Methodologien Nanopartikel enthaltende Materialien könnten jedoch Auswirkungen auf die angemessen?........................................7 menschliche Gesundheit und die Umwelt haben. Daher ist es notwendig, die Risiken dieser erst seit kurzem entwickelten Materialien abzuschätzen. Sind die vorhandenen Methodologien zur Abschätzung dieser Risiken angemessen? Eine Bewertung des Wissenschaftlichen Ausschusses "Neu auftretende und neu identifizierte Gesundheitsrisiken" (SCENIHR) der Europäischen Kommission. Die Antworten auf diese Fragen sind eine sinngetreue Zusammenfassung eines wissenschaftlichen Gutachtens, das in 2006 durch den wissenschaftlichen Ausschuss "Neu auftretende und neu identifizierte Gesundheitsrisiken" (SCENIHR) veröffentlicht wurde:
  • 2. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 2/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm "modified Opinion (after public consultation) on the appropriateness of existing methodologies to assess the potential risks associated with engineered and adventitious products of nanotechnologies" Die vollständige Veröffentlichung ist erhältlich unter http://copublications.greenfacts.org/de/nanotechnologien/ und unter: http://ec.europa.eu/health/opinions2/de/nanotechnologien/ Dieses PDF Dokument ist die 1. Stufe einer Kopublikation von GreenFacts. Die Kopublikationen bestehen aus einer benutzerfreundlichen, immer detaillierter werdenden Drei-Stufen Struktur, die in verschiedenen Sprachen in einem Frage-und-Antwort Format veröffentlicht werden. • Jede Frage wird in der 1. Stufe mit einer kurzen Zusammenfassung beantwortet. • Die 2. Stufe bietet ausführlichere Antworten. • Die 3. Stufe besteht aus dem Originaldokument, dem international anerkannten wissenschaftlichen Gutachten das wahrheitsgetreu in der 2. und 1. Stufe zusammengefasst ist. Alle GreenFacts Kopublikationen sind erhältlich unter: http://copublications.greenfacts.org/de/ und unter: http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm
  • 3. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 3/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm 1. Was ist Nanotechnologie? 1.1 Nanotechnologie ist die Wissenschaft, die sich der Entwicklung, Produktion und Nutzung von Strukturen und Bausteinen widmet, die eine oder mehrere Abmessungen von etwa hundert Millionstel Millimetern (100 Nanometern) oder weniger haben. Nanotechnologie hat das Potenzial, erheblichen Einfluss auf die Gesellschaft auszuüben. In der Informations- und Kommunikationsbranche beispielsweise wird diese Technologie Ein menschliches Haar hat etwa einen Durchmesser bereits genutzt. Desweiteren kommt sie in Kosmetikprodukten und von 80 000 nm Sonnenschutzmitteln, in Textilien, Beschichtungen, in einigen Quelle: eSpin Technologies, Inc. Lebensmittel- und Energietechnologien sowie in Medizinprodukten und Medikamenten zur Anwendung. Darüber hinaus könnte die Nanotechnologie dazu beitragen, die Umweltverschmutzung zu reduzieren. Synthetisch hergestellte Nanopartikel können ganz andere Eigenschaften und Wirkungen aufweisen als der gleiche Stoff in größeren Abmessungen. Damit könnten sie neue Gesundheitsrisiken für Menschen und andere Lebewesen mit sich bringen. Tatsächlich könnten die normalen Abwehrmechanismen des menschlichen Körpers nicht in der Lage sein, adäquat auf diese synthetisch hergestellten Partikel zu reagieren, die möglicherweise bislang unbekannte Eigenschaften haben. Zudem könnten Nanopartikel in die Umwelt gelangen, sich dort verteilen und dadurch die Umwelt beeinflussen. 2. Was ist der aktuelle Stand der Nanowissenschaften und der Nanotechnologie? Unsere gegenwärtigen Kenntnisse auf dem Gebiet der Nanowissenschaften stammen aus Entwicklungen in den Bereichen Chemie, Physik, Biowissenschaften, Medizin und Ingenieurswesen. Nanotechnologie wird in mehreren Bereichen aktiv entwickelt oder bereits praktisch angewendet: In der Werkstoffkunde dienen Nanopartikel dazu, Produkte mit neuen mechanischen Eigenschaften herzustellen. Dazu gehören veränderte Oberflächenreibung, Strapazierfähigkeit und Haftvermögen. In der Biologie und Medizin werden Nanomaterialen zur Medikamentenentwicklung und zur Verbesserung der Wirkstofffreisetzung am Zielort genutzt. Andere Nanopartikel werden für analytische und instrumentelle Anwendungen entwickelt. Die kleinsten Bausteine Konsumgüter wie Kosmetikprodukte, Sonnenschutzmittel, Fasern, eines Computerchips sind weniger als 100 nm groß Textilien, Farbstoffe und Anstrichfarben enthalten bereits Quelle: NanoPrism Nanopartikel. Technologies, Inc. In der Elektronik werden Nanotechnologien beispielsweise genutzt, um kleinere und schnellere Datenspeicher mit geringerem Stromverbrauch zu entwickeln. Optische Geräte, beispielsweise Mikroskope, profitieren ebenfalls von der Nanotechnologie.
  • 4. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 4/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm 3. Welche physikalischen und chemischen Eigenschaften haben Nanopartikel? Oft haben Nanopartikel physikalische und chemische Eigenschaften, die sich von denen des gleichen Stoffes in größeren Abmessungen stark unterscheiden. Die Eigenschaften von Nanopartikeln hängen von ihrer Form, Größe, ihren Oberflächeneigenschaften und ihrer inneren Struktur ab. Sie können sich in Gegenwart bestimmter Chemikalien verändern. Nanopartikel können in Gruppen vorkommen Quelle: NanoPrism Der Aufbau und die Zusammensetzung von Nanopartikeln und die Technologies, Inc. an ihrer Oberfläche stattfindenden chemischen Prozesse können sehr komplex sein. Nanopartikel kommen einzeln oder in Gruppen vor, je nachdem ob die Partikel einander anziehen oder abstoßen. 4. Wie entstehen Nanopartikel? Freie Nanopartikel können auf natürlichem Weg entstehen, unabsichtlich in industriellen oder häuslichen Prozessen, wie z.B. Kochen, Produktion und Transport, freigesetzt werden oder gezielt für Konsumgüter und Hochtechnologien entwickelt werden. 4.1 In der Flüssigphase werden synthetische Nanopartikel hauptsächlich durch kontrollierte chemische Reaktionen hergestellt. Dagegen entstehen natürlich vorkommende Nanopartikel durch die Erosion und durch chemische Abbauprozesse von Pflanzen, Lehm usw. 4.2 In der Gasphase werden sowohl natürlich vorkommende als auch synthetische Partikel in chemischen Reaktionen erzeugt, in denen aus Gasen feinste Tröpfchen entstehen, die dann kondensieren und weiter wachsen. Selten entstehen sie durch Zerfall größerer Partikel. In städtischen Gebieten 4.3 Ein Liter Luft kann sowohl in ländlichen als auch in städtischen stammen Nanopartikel meist aus Dieselmotoren Gebieten Millionen von Nanopartikeln enthalten. In städtischen oder Autos mit defektem Gebieten stammen die Nanopartikel meist aus Dieselmotoren oder oder kaltem Katalysator Autos mit defektem oder kaltem Katalysator. An einigen Arbeitsplätzen könnte die Belastung durch Nanopartikel in der Luft ein Gesundheitsrisiko darstellen. 5. Welche Anwendungen finden Nanopartikel in Konsumprodukten? Nanopartikel können dazu beitragen, dass Oberflächen und Systeme stärker, leichter, sauberer und “intelligenter” werden. Sie werden bereits angewendet, um kratzfeste Brillengläser, rissfeste Anstrichfarben, Anti-Graffiti-Beschichtungen für Wände, transparente Sonnenschutzmittel usw. herzustellen. Nanopartikel können die Sie können zur Sicherheit von Autos beitragen, indem sie Reifenhaftung auf der Straße erhöhen beispielsweise die Reifenhaftung auf der Straße und die Formsteifigkeit der Karosserie erhöhen oder Reflektionen und Feuchtigkeitskondensation auf Anzeigeinstrumenten und Scheiben verhindern.
  • 5. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 5/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm Zudem können sie bei Lebensmitteln die Sicherheit und Verpackung verbessern. Ferner kommen sie auf ganz unterschiedliche Weise in der Biologie und der Medizin zur Anwendung, zum Beispiel um Medikamente zielgerecht zu bestimmten Organen oder Zellen zu führen. 6. Was sind mögliche schädliche Wirkungen von Nanopartikeln? 6.1 Nanopartikel können die gleiche Größe besitzen wie gewisse Biomoleküle und mit ihnen in Wechselwirkung treten. Beim Menschen und bei anderen Lebewesen können Nanopartikel in den Körper gelangen, dann in das Blut und in Organe wie beispielsweise die Leber oder das Herz übertreten und Zellmembranen passieren. Unlösliche Nanopartikel sind aus gesundheitlicher Sicht von besonderer Bedeutung, da sie lange Zeit im Körper verbleiben können. 6.2 Die für gesundheitliche Wirkungen maßgeblichen Parameter von Nanopartikeln sind die Partikelgröße (kleinere Partikel können gefährlicher sein), die chemische Zusammensetzung und die Oberflächenstruktur sowie die Form. 6.3 Inhalierte Nanopartikel können sich in der Lunge ablagern und möglicherweise in andere Organe wie das Gehirn, die Leber und die Milz sowie bei schwangeren Frauen unter Umständen zum Fötus gelangen. Einige Stoffe können toxisch wirken, wenn sie in Form von Nanopartikeln eingeatmet werden. Eingeatmete Nanopartikel könnten Lungenentzündung und Herzprobleme verursachen. 6.4 Nanopartikel werden als Träger für Medikamente eingesetzt, um diese verstärkt in die Zellen des Zielgewebes zu transportieren, um Nebenwirkungen von Medikamenten auf andere Organe zu vermindern oder um beides gleichzeitig zu erreichen. Manchmal ist es schwierig, die Toxizität des Medikaments und die Toxizität der Nanopartikel voneinander abzugrenzen. 6.5 Wenn man von Luftpartikeln in der Lunge einmal absieht, ist unser Wissen über das Verhalten von Nanopartikeln im Körper noch gering. Eine Abschätzung der von Nanopartikeln ausgehenden gesundheitlichen Konsequenzen sollte berücksichtigen, dass das Alter, Atemwegsprobleme und die Anwesenheit anderer Umweltschadstoffe die gesundheitlichen Wirkungen beeinflussen können. 6.6 Informationen über die Wirkungen von Nanopartikeln auf die Umwelt sind spärlich. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass Schlussfolgerungen aus Studien am Menschen auf andere Lebewesen übertragen werden können. Allerdings besteht hier Forschungsbedarf. 7. Wie kann die Exposition gegenüber Nanopartikeln gemessen werden? 7.1 Der Nachweis von Nanopartikeln ist schwierig. Das gilt sowohl für Gase als auch für Flüssigkeiten. Nanopartikel sind so klein, dass sie nur durch Elektronenmikroskope nachgewiesen werden können. Instrumente, die in der Lage sind, Partikel von wenigen Nanometern Größe zu erfassen und zu analysieren, wurden erst vor Kurzem entwickelt. Handhabung eines Elektronenmikroskops 7.2 Die meisten Menschen sind regelmäßig Nanopartikeln in der Quelle: Thames-Rawlins Polymer Research Umgebungsluft (vor allem durch Dieselabgase) ausgesetzt. Bezüglich der Partikelmasse ist die Belastung durch Nanopartikel in der Luft gering, bezüglich
  • 6. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 6/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm der Partikelanzahl ist sie jedoch beträchtlich. Für die Wechselwirkung mit Lebewesen sind die Anzahl der Partikel, ihre Größe und ihre Oberflächeneigenschaften bestimmend. Es herrscht noch keine Einigkeit darüber, welche Messgröße die Exposition am besten erfasst. Ferner sind keine geeigneten tragbaren Messinstrumente zur Erfassung der Nanopartikelexposition verfügbar. Daher sollten neue Probennahmetechniken und Strategien für die Erfassung von Nanopartikeln am Arbeitsplatz und in der Umwelt erarbeitet werden. 7.3 Gegenwärtig ist die Inhalation von Nanopartikeln der vorwiegende Expositionspfad für den Menschen. Die bedeutendste Nanopartikelquelle in städtischen Gebieten ist die Emission durch Kraftfahrzeuge. Auch am Arbeitsplatz kann eine Exposition gegenüber luftgetragenen Nanopartikeln erfolgen, hierzu liegen allerdings kaum Daten vor. Über andere Expositionspfade ist bislang wenig bekannt. Es geht hier insbesondere um die Exposition über die Haut (hauptsächlich durch nanopartikelhaltige kosmetische oder pharmazeutische Hautpräparate) und um die Einnahme durch den Mund. 8. Sind die gegenwärtigen Methodologien zur Risikoabschätzung angemessen? Chemikalien in Nanopartikelform können andere Eigenschaften aufweisen als die gleichen Stoffe in größeren Abmessungen. Sie könnten sich daher in biologischen Systemen anders verteilen und es könnten andere Wechselwirkungen entstehen. Es ist daher notwendig, die von Nanopartikeln ausgehenden Risiken bei Kontakt mit Menschen, anderen Lebewesen und der Umwelt abzuschätzen, auch wenn die schädlichen Wirkungen der Ausgangssubstanzen bekannt sind. 8.1 Für jede Methodologie zur Risikoabschätzung ist es wichtig, verschiedene Aspekte zu betrachten, die mit der Exposition und den Wirkungen auf die Gesundheit zusammenhängen. Zu den Aspekten gehören beispielsweise die verschiedenen Expositionspfade, die Fähigkeit der Nanopartikel, sich innerhalb des Körpers zu bewegen, ihr Potenzial zur Bioakkumulation, aber auch mögliche Probleme in Zusammenhang mit einem Verbleiben in der Umwelt oder einer eventuell erhöhten Empfindlichkeit bestimmter Menschen gegenüber nachteiligen Wirkungen von Nanopartikeln. 8.2 Für eine Risikoabschätzung von Nanopartikeln oder von Nanopartikel enthaltenden Produkten ist es erforderlich, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Produkte klar anzugeben und detaillierte Informationen zu dem beabsichtigten Gebrauch, zur Produktionsmenge, zu wahrscheinlichen Expositionsszenarien und zum Bioakkumulationspotenzial im Körper und in der Umwelt zu liefern. 8.3 Um das von der Nanopartikelform einer gut bekannten Substanz ausgehende Gefährdungspotenzial bestimmen zu können, ist eine Testmethode erforderlich, mit deren Hilfe festgestellt werden kann, ob diese Nanopartikelform im Vergleich zu größeren Partikeln der gleichen Substanz wesentlich andere nachteilige Wirkungen hervorrufen kann. Zu diesem Zeitpunkt sind allgemeine, auf alle nanopartikelbasierten Produkte anwendbare Schlussfolgerungen bezüglich der Risiken nicht möglich. Aus diesem Grund müssen alle Produkte und Prozesse, die auf Nanopartikeln beruhen, einzeln betrachtet werden. Wenn geeignete Informationen zur Gefährdung fehlen, ist besondere Vorsicht bei Nanopartikeln mit einer Neigung zum Verbleib in Menschen und anderen Lebewesen notwendig. 8.4 Für die Erstellung detaillierter Handlungsrichtlinien zur Risikobewertung von Nanopartikeln müssen erhebliche Wissenslücken gefüllt werden, zum Beispiel in Hinblick auf das Verhalten von Nanopartikeln im Körper und in der Umwelt sowie auf die
  • 7. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher der Europäischen Kommission. Seite 7/8 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/policy/opinions_plain_language/index_de.htm Expositionsszenarien. Um Wissenslücken zu identifizieren und zu füllen, ist internationale Kooperation und auch eine Kooperation mit der Industrie erforderlich. 9. Fazit – Sind die vorhandenen Methodologien zur Abschätzung von Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt, die möglicherweise von nanotechnologiebasierten Produkten ausgehen, angemessen? Zusammenfassend hat der Wissenschaftliche Ausschuss "Neu auftretende und neu identifizierte Gesundheitsrisiken" (SCENIHR) der Europäischen Kommission folgende Stellungnahme abgegeben: • Obwohl die vorhandenen Methoden dazu geeignet sind, viele der mit nanotechnologiebasierten Produkten und Prozessen verbundenen Gefährdungspotenziale abzuschätzen, reichen sie zur Erfassung aller Gefahren möglicherweise nicht aus. Ferner sind die bestehenden Methoden für die Abschätzung der Umweltexposition nicht unbedingt geeignet. Daher müssen die gegenwärtigen Vorgehensweisen zur Risikobewertung im Hinblick auf Nanopartikel modifiziert werden. • Die bestehenden Methodologien müssen modifiziert oder neue Methodologien entwickelt werden, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Nanopartikeln besser bestimmen zu können, die Exposition gegenüber solchen Partikeln zu messen, ihr Gefährdungspotenzial zu bestimmen und ihre Bewegung innerhalb des Ökosystems zu erfassen, sei es im menschlichen Gewebe oder in der Umwelt. • Im Allgemeinen sind - trotz einer rasch ansteigenden Zahl wissenschaftlicher Publikationen zur Nanowissenschaft und Nanotechnologie – das Wissen und die Datenlage zu Eigenschaften von Nanopartikeln, ihrer Erfassung und Messung, ihrem Verhalten in Lebewesen und zu allen Aspekten ihres Gefährdungspotenzials für den Menschen und die Umwelt unzureichend, um zu einer befriedigenden Risikobewertung für den Menschen und das Ökosystem zu gelangen.
  • 8. http://www.greenfacts.org/ Copyright © DG Gesundheit und Verbraucher Seite 8/8 der Europäischen Kommission. Cogeneris sprl [siehe http://www.greenfacts.org/] ist Inhaber des Urheberrechts der leserfreundlichen Drei-Stufen Struktur in welcher dieses SCENIHR Gutachten präsentiert ist.