Navigation und Service

Fachgruppe Faser- und Nanotoxikologie

Die Fachgruppe ist verantwortlich für die Bewertung gesundheitlicher Risiken von (Nano-) Partikeln und Fasern in verbrauchernahen Produkten. Die Aufgaben schließen auch die Bewertung von Fasern und Stoffen in Nanoform im Rahmen der europäischen Chemikaliengesetzgebung REACH ein. Die Bewertungen erfolgen in enger Abstimmung mit anderen Fachgruppen der Abteilung Chemikalien- und Produktsicherheit und oft auch in enger Abstimmung mit Fachgruppen anderer Abteilungen. Wichtige Endpunkte bei der toxikologischen Bewertung sind vor allem potentiell krebserzeugende, erbgutverändernde, fortpflanzungsgefährdende und sensibilisierende Eigenschaften. Die inhalative Aufnahme von Fasern und (Nano-) Partikeln steht dabei besonders im Fokus.

Die Fachgruppe leitet außerdem die BfR-interne Arbeitsgruppe Nanomaterialien (AG Nano) und ist damit zuständig für die hausinterne Abstimmung zwischen verschiedenen Abteilungen im Hinblick auf gesundheitliche Risiken von Nanomaterialien, Fasern sowie anderen innovativen Materialien.

Die Fachgruppe trägt zur Weiterentwicklung und Anpassung von gesetzlichen Verfahren sowie entsprechender technischer Leitfäden für Chemikalien in Nanoform auf europäischer Ebene bei und beteiligt sich auch an der Anpassung von OECD Testrichtlinien und Leitfäden. Zu diesem Zweck nimmt sie z. B. an Laborvergleichsuntersuchungen teil und wirkt in den entsprechenden Expertengremien wie der ECHA Nanomaterial Expert Group (NMEG) und der OECD Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN) auf europäischer und internationaler Ebene mit.

Die Fachgruppe ist darüber hinaus in der angewandten Sicherheitsforschung zu Nano- und anderen innovativen Materialien aktiv. Der diesbezügliche Forschungsbedarf wird kontinuierlich identifiziert und eigene Forschungsprojekte werden initiiert. Außerdem ist die Fachgruppe an zahlreichen Drittmittelprojekten beteiligt. Aktuelle Forschungsschwerpunkte thematisieren die Etablierung von Gruppierungsansätzen für die toxikologische Bewertung von Nanomaterialien, die Entwicklung von Screeningverfahren für Nanomaterialien auf Basis der (Oberflächen)-Reaktivität, sowie die Entwicklung von alternativen, insbesondere datengestützten (in silico)-Methoden um die Vorhersagbarkeit des toxikologischen Potenzials von Nanomaterialien zu verbessern. Ein weiterer Fokus liegt auf der Untersuchung nanospezifischer Wirkungsmechanismen, u.a. unter Verwendung anspruchsvoller zellbiologischer (z.B. Durchflusszytometrie, Konfokalmikroskopie) und Omics-Techniken (z.B. Proteomics, Metabolomics).

Aufgabenschwerpunkte der Fachgruppe:

• Bewertung von Gesundheitsgefahren durch Fasern und Nanomaterialien in Verfahren des europäischen Chemikalienrechts (REACH-Verordnung, 1907/2006/EC)
• Einstufung und Kennzeichnung von Faser- und Nanomaterialien unter REACH nach der CLP-VO (1272/2008/EC)
• Wahrnehmung von Aufgaben der Mitgliedsstaaten, u.a. Unterstützung der deutschen Vertreter bei der ECHA im Ausschuss der Mitgliedsstaaten (MSC) sowie in den Komitees für Risikobewertung (RAC) und Sozioökonomische Analyse (SEAC)
• Fachliche Beratung und Unterstützung von Bundesregierung und Bundesbehörden zu Fragen der Faser- und Nanotoxikologie
• Mitarbeit in BfR-Kommissionen bei Fragen zur Faser- und Nanotoxikologie
• Leitung der BfR-Arbeitsgruppe Nanomaterialien (AG Nano)
• Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien (BMU, BMAS/AGS, MAK, EU, ECHA, WHO, OECD)
• Fortentwicklung der EU Chemikaliengesetzgebungen und unterstützenden Aktivitäten wie technische Leitfäden im Hinblick auf Fasern und Nanomaterialien
• Identifizierung von neuem Forschungsbedarf, Initiierung und Beteiligung an nationalen und internationalen Forschungsprojekten im Bereich der Faser- und Nanotoxikologie (inkl. Drittmittelforschung)

Ausgewählte aktuelle Forschungsprojekte der Fachgruppe:

• EU POLYRISK (04/2021- 03/2025), https://polyrisk.science/
• EU HARMLESS (01/2021- 01/2025), https://www.harmless-project.eu/
• BMBF InnoMat.Life (04/2019- 03/2022), www.innomatlife.de
• EU NanoInformaTIX (01/2019- 02/2023), www.nanoinformatix.eu
• EU Gov4Nano (01/2019- 12/2022), www.gov4nano.eu
• EU nanoCommons (01/2018- 06/2022), www.nanocommons.eu
• EU GRACIOUS (01/2018- 09/2021), www.h2020gracious.eu

Ausgewählte abgeschlossene Forschungsprojekte der Fachgruppe:

• ERANET SIINN NanoToxClass (12/2015- 02/2019)
• EU NanoReg2 (09/2015- 02/2019)
• BMBF nanoGRAVUR (05/2015- 06/2018)

Ausgewählte aktuelle Publikationen der Fachgruppe:

2021

Melanie Kah, Linda J. Johnston, Rai Kookana, Wendy Bruce, Andrea Haase, Vera Ritz, Jordan Dinglasan, Shareen Doak, Hemda Garelick, Vladimir Gubala
Comprehensive Framework for Human Health Risk Assessment of Nanopesticides
Nature Nanotechnology 16, 955
https://www.nature.com/articles/s41565-021-00964-7

Jeliazkova N., Apostolova M.D., Andreoli C., Barone F., Barrick A., Battistelli C., Bossa C., Botea-Petcu A., Châtel A., De Angelis I., Dusinska M., El Yamani N., Gheorghe D., Giusti A., Gómez-Fernández P., Grafström R., Gromelski M., Jacobsen N.R., Jeliazkov V., Jensen K.A., Kochev N., Kohonen P., Manier N., Mariussen E., Mech A., Navas J.M., Paskaleva V., Precupas A., Puzyn T., Rasmussen K., Ritchie P., Llopis I.R., Rundén-Pran E., Sandu R., Shandilya N., Tanasescu S., Haase A., and Nymark P. Towards
FAIR nanosafety data.
Nature Nanotechnology 16, 644 
https://doi.org/10.1038/s41565-021-00911-6

Höper T., Siewert K., Dumit V.I., von Bergen M., Schubert K., and Haase A.
The Contact Allergen NiSO4 Triggers a Distinct Molecular Response in Primary Human Dendritic Cells Compared to Bacterial LPS. Frontiers in Immunology 12 (656).
https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.644700

2020
Stone V., Gottardo S., Bleeker E.A.J., Braakhuis H., Dekkers S., Fernandes T., Haase A., Hunt N., Hristozov D., Jantunen P., Jeliazkova N., Johnston H., Lamon L., Murphy F., Rasmussen K., Rauscher H., Jiménez A.S., Svendsen C., Spurgeon D., Vázquez-Campos S., Wohlleben W., and Oomen A.G. (2020): A framework for grouping and read-across of nanomaterials- supporting innovation and risk assessment. Nano Today 35, 100941.
https://doi.org/10.1016/j.nantod.2020.100941

Bahl A., Hellack B., Wiemann M., Giusti A., Werle K., Haase A., and Wohlleben W. (2020): Nanomaterial categorization by surface reactivity: A case study comparing 35 materials with four different test methods. NanoImpact, 100234.
https://doi.org/10.1016/j.impact.2020.100234

Bannuscher A., Hellack B., Bahl A., Laloy J., Herman H., Stan M., Dinischiotu A., Giusti A., Krause B.-C., Tentschert J., Ro?u M., Balta C., Hermenean A., Wiemann M., Luch A., and Haase A. (2020): Metabolomics profiling to investigate nanomaterial toxicity in vitro and in vivo. Nanotoxicology, 1-20.
https://doi.org/10.1080/17435390.2020.1764123

Bannuscher A., Karkossa I., Buhs S., Nollau P., Kettler K., Radu M., Dinischiotu A., Hellack B., Wiemann M., Luch A., Von Bergen M., Haase A., and Schubert K. (2019): A multi-omics approach reveals mechanisms of nanomaterial toxicity and structure–activity relationships in alveolar macrophages. Nanotoxicology 14, 1-15.
https://doi.org/10.1080/17435390.2019.1684592

Bewersdorff T., Glitscher E., Bergueiro J., Eravci M., Miceli E., Haase A., and Calderon M. (2020): The influence of shape and charge on protein corona composition in common gold nanostructures. Materials Science and Engineering: C, 111270.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111270

2019
Bahl A., Hellack B., Radu M., Dinischiotu A., Wiemann M., Brinkmann, J., Luch A., Renard B., and Haase A. (2019): Recursive feature elimination in random forest classification supports nanomaterial grouping. NanoImpact 15, 100179.
https://doi.org/10.1016/j.impact.2019.100179

Bewersdorff T., Gruber A., Eravci M., Dumbani M., Klinger D., and Haase A. (2019): Amphiphilic nanogels: influence of surface hydrophobicity on protein corona, biocompatibility and cellular uptake. International Journal of Nanomedicine Volume 14, 7861-7878
https://doi.org/10.2147/IJN.S215935

Karkossa I., Bannuscher A., Hellack B., Bahl A., Buhs S., Nollau P., Luch A., Schubert K., Von Bergen M., and Haase A. (2019): An in-depth multi-omics analysis in RLE-6TN rat alveolar epithelial cells allows for nanomaterial categorization. Particle and Fibre Toxicology 16.
https://doi.org/10.1186/s12989-019-0321-5

Wohlleben W., Hellack B., Nickel C., Herrchen M., Kerstin H.-R., Kettler K., Riebeling C., Haase A., Funk B., Kühnel D., Göhler D., Stintz M., Schumacher C., Wiemann M., Keller J., Landsiedel R., Broßell D., Pitzko S., and Kuhlbusch T.A.J. (2019): The nanoGRAVUR grouping framework for nanomaterials concerning occupational, consumer, environmental risk: Conception, property harmonization strategy and proof of concept/suitability. Nanoscale 11.
https://doi.org/10.1039/c9nr03306h

2018
Gajewicz A, Puzyn T, Odziomek K, Urbaszek P, Haase A, Riebeling C, Luch A, Irfan MA, Landsiedel R, van der Zande M, Bouwmeester H. Decision tree models to classify nanomaterials according to the DF4nanoGrouping scheme. Nanotoxicology, 12:1-17
https://doi.org/10.1080/17435390.2017.1415388

Riebeling C, Piret J-P, Trouiller B, Nelissen I, Saout C, Toussaint O, Haase A. A guide to nanosafety testing: Considerations on cytotoxicity testing in different cell models. NanoImpact, 10:1-10,
DOI:  https://doi.org/10.1016/j.impact.2017.11.004

Salvati A, Nelissen I, Haase A, Åberg C, Moya S, Jacobs A, Alnasser F, Bewersdorff T, Deville S, Luch A, Dawson KA. Quantitative measurement of nanoparticle uptake by flow cytometry illustrated by an interlaboratory comparison of the uptake of labelled polystyrene nanoparticles. NanoImpact 9: 42-50
https://doi.org/10.1016/j.impact.2017.10.004

2017
Haase A, Dommershausen N, Schulz M, Landsiedel R, Reichardt P, Krause BC, Tentschert J, Luch A. Genotoxicity testing of different surface-functionalized SiO2, ZrO2 and silver nanomaterials in 3D human bronchial models. Arch Tox, 91:3991-4007
https://doi.org/10.1007/s00204-017-2015-9

Guehrs E, Schneider M, Gu?nther CM, Hessing P, Heitz K, Wittke D, López-Serrano Oliver A, Jakubowski N, Plendl J, Eisebitt S*, Haase A.* Quantification of silver nanoparticle uptake and distribution within individual human macrophages by FIB/SEM slice and view. J Nanobiotechn 15:21,
https://doi.org/10.1186/s12951-017-0255-8

Bewersdorff T, Vonnemann J, Kanik A, Haag R, Haase A. The influence of surface charge on serum protein interaction and cellular uptake: studies with dendritic polyglycerols and dendritic polyglycerol-coated gold nanoparticles. Int J Nanomedicine 12:2001-2019
https://doi.org/10.2147/IJN.S124295

2016
Wohlleben W*, Driessen MD*, Raesch S, Schaefer UF, Schulze C, Vacano Bv, Vennemann A, Wiemann M, Ruge CA, Platsch H, Mues S, Ossig R, Tomm JM, Schnekenburger J, Kuhlbusch TA, Luch A, Lehr CM*, Haase A.* Influence of agglomeration and specific lung lining lipid/protein interaction on short-term inhalation toxicity. Nanotox 10: 970-980
https://doi.org/10.3109/17435390.2016.115567

2015
Driessen MD, Mues S, Vennemann A, Hellack B. Bannuscher A, Vimalakanthan V, Riebeling C, Ossig R, Wiemann M, Schnekenburger J, Kuhlbusch TA, Renard B, Luch A, Haase A. Proteomic analysis of protein carbonylation: a useful tool to unravel nanoparticle toxicity Mechanisms. Part Fibre Tox 12: 36
DOI: https://doi.org/10.1186/s12989-015-0108-2

nach oben