21359 Lecture

Nanotechnologie: Charakterisierung von Nanomaterialien in biologischen Systemen, Aufnahme/ Biokinetik, Exposition und Toxizitätstestung

Andrea Haase

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Dieses Seminar ist eng verknüpft mit der Lehrveranstaltung zur Synthese und Charakterisierung von Nanomaterialien (21359a, Prof. Christina Graf).

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Nanotechnologie wird oft als wichtigste Innovation des 21. Jahrhunderts betrachtet. Bereits heute werden Nanomaterialien (NM) in vielen unterschiedlichen Bereichen einschließlich der Medizin eingesetzt. In diesem Seminar erwerben die Studierende Kenntnisse darüber, wie sich Nanomaterialien in biologischen Systemen verhalten und wie sich durch die Interaktion mit biologischen Molekülen ihre Eigenschaften verändern können. Die Studierenden lernen, wie NM in Zellen, Gewebe oder Organismen aufgenommen werden und wie sie sich dort verteilen. Außerdem geht es um die Untersuchung auf mögliche adverse Effekte durch in vitro bzw. in vivo Toxizitätstests. Neben etablierten Toxizitätstests werden auch moderne Hochdurchsatzverfahren (High Content bzw. High Troughput Tests) besprochen, welche große Datenmengen erzeugen, so dass im Anschluss auch bioinformatische Methoden zur Auswertung großer Datenmengen (z.B. Clusteranlysen, Hauptkomponentenanalysen) besprochen werden.

Dieses Seminar beinhaltet die folgenden Themen:
  • Interaktion von Nanomaterialien (NM) mit biologischen Molekülen
  • Veränderungen der NM Eigenschaften in biologischen Systemen
  • Aufnahme in Zellen, Gewebe, Organismen, Biokinetik
  • Toxizitätstestung von NM in vivo und in vitro (einschließlich Ökotoxizität)
  • Expositionsmessung und - modellierung
  • Bioinformatische Datenauswertung, Clusteranalyse, PCA, QSAR
  • Risikobewertung, Regulation
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