Nanotoxikologie & NeoSino Testung

Präsentation zum Thema: "Nanotoxikologie & NeoSino Testung"—  Präsentation transkript:

1 Nanotoxikologie & NeoSino Testung
Medizinische Universität Graz Zentrum für Medizinische Grundlagenforschung (ZMF) Prof. Dr. Eleonore Fröhlich

2 Allgemeines Nanopartikel: Gebilde von <100 nm in einer Dimension
Nanotoxikologie beschreibt, dass sich die (schädlichen) Eigenschaften im Nano-Größenbereich von denen der entsprechenden Rohmaterialien unterscheiden Workshop NeoSino

3 Nanopartikel - Applikationen
Kopierer/Drucker Beschichtungen/Klebstoffe/Lacke Autoreifen Kosmetik Sonnenschutz Nahrungsmittelzusätze Medizinprodukte (z.B. Medikamente, Kontrastmittel, regenerative Medizin) Workshop NeoSino

4 Verbraucherprodukte Kosmetik, Sonnenschutz – TiO2, ZnO, CeO2
Nahrungsmittelzusätze – SiO2 (Ketchup) Brillen – anorganisch/organische Hybridpolymere Gewebe – organische Polymere Katalysatoren – Metalle und Metallhybride Workshop NeoSino

5 Medizinische Produkte
Applikation Produkt Appetitzügler Megace ® ES Zytostatika AbraxaneTM, Doxil ®, Emend ® Cholesterinsenkung TriCor ® Hormonersatz EstrasorbTM Immunsuppressiva Rapamune ® Workshop NeoSino

6 Eigenschaften Vorteile Nachteile
NP können Substanzen an Wirkungsorte bringen NP können Zellbarrieren überwinden NP schützen pharmakologische Wirkstoffe vor Abbau Sie haben eine große Oberfläche und sind daher besonders reaktiv NP verstärken die Wirkung von Therapien Nanopartikel aggregieren gerne Workshop NeoSino

7 Feinstaub Workshop NeoSino

8 Feinstaub Mortalität Hospitalisierungen: Inhalation > 10µg/m3 PM10
Insgesamt: + 300% Kardiovaskuläre Todesfälle: + 120% Hospitalisierungen: COPD: + 250% Pneumonien: + 150% Asthma: + 170% Kardiovaskuläre Probleme: + 80% Zusammenfassung aus >100 verschiedenen Studien Workshop NeoSino

9 Eintrittspforten Hornhaut des Auges (Arbeitsplatz, Umwelt)
Lunge (Arbeitsplatz, Umwelt) Verdauungstrakt (Nahrungsmittel, Medikamente, Zahnpasta) Haut (Arbeitsplatz, Kosmetika) Workshop NeoSino

10 Eintrittspforten Die Lunge besitzt die dünnste Barriere des Körpers
Workshop NeoSino

11 Effekte der Nanopartikel
Zellschädigung: Mechanische Schädigung der Zellmembran Induktion des programmierten Zelltodes (Apoptose) Beeinflussung des Immunsystems: Bindung von Proteinen → Immunantwort Aktivierung von Makrophagen → Entzündung Workshop NeoSino

12 Untersuchungen Gewebezellen Vitalität, Zellfunktionen
Organellenschädigung Chronische Effekte Blut Erythrozytenintegrität Gerinnung Funktion der Immunzellen Workshop NeoSino

13 Neosino Testung Toxikologische Parameter Effekte auf Zellteilung
Zellschädigung Erythrozytenschädigung Unspezifische Aktivierung des Immunsystems Testung ‚ŋeosino SMC tonicum Mineralkomplex Trinkampullen’ Nanopartikel suspendiert in Wasser Testbereich: empf. Maximaldosis wird zu 100% aufgenommen und im Plasma verteilt Workshop NeoSino

14 Zelluläre Schädigung - Testprinzip
Zellen besitzen bestimmte Enzyme Die Aktivität dieser Enzyme wird quantifiziert Ein Abfall der Gesamtaktivität lässt auf eine Beeinträchtigung der Zellen schließen Workshop NeoSino

15 Zelluläre Schädigung Anzüchten der Zellen
Behandlung mit Testsubstanz 4h und 24h Mikroskopische Beurteilung der Zellen Bestimmung der Zellzahl (oder Zellleistung) Workshop NeoSino

16 Zelluläre Schädigung Workshop NeoSino

17 Membranschaden- Testprinzip
Zellen besitzen in ihrem Zellinneren Enzyme Durch Schädigung der Zellmembran können sie aus der Zelle heraus in den Überstand gelangen Die Aktivität dieser Enzyme im Überstand wird quantifiziert Ein Anstieg der Gesamtaktivität lässt auf eine Schädigung schließen Workshop NeoSino

18 Membranschaden Workshop NeoSino

19 Hemolyse - Testprinzip
Erythrozyten enthalten den roten Blutfarbstoff Hämoglobin Durch Schädigung der Membranen tritt Hämoglobin aus Ein Anstieg der Färbung im Überstand lässt auf eine Schädigung schließen Workshop NeoSino

20 Hemolyse Isolieren der Erythrozyten (Blutbank)
Behandlung mit Testsubstanz Bestimmung der Hämoglobinkonzentration im Überstand Workshop NeoSino

21 Hemolyse Workshop NeoSino

22 Lymphozytenaktivierung - Testprinzip
T-Lymphozyten gehören zur zellulären Abwehr des erlernten Immunsystem Sie vermehren sich, wenn sie mit einem als ‚fremd‘ erkannten Signal in Kontakt kommen, um dieses besser bekämpfen zu können Eine erhöhte Zellzahl weist auf eine Stimulation der zellulären Abwehr hin Workshop NeoSino

23 Lymphozytenaktivierung
Isolieren der Leukozyten (Blutbank) Anreicherung der Lymphozyten Kultivierung mit der Testsubstanz Bestimmung der Zellzahl (oder Zellleistung) Blut Plasma + Plättchen Lymphozyten Ficoll Granulozyten + Erythrozyten Workshop NeoSino

24 Lymphozytenaktivierung
Workshop NeoSino

25 Makrophagenaktivierung- Testprinzip
Makrophagen gehören zum angeborenen Immunsystem Sie wandern auf einen Reiz hin und locken dann andere Immunzellen an, um eine Entzündungsreaktion einzuleiten Eine vermehrte Wanderung auf die Testsubstanz weist auf eine Stimulation der unspezifischen Immunabwehr hin Workshop NeoSino

26 Makrophagenaktivierung
Zugabe der Zellen im oberen Teil des durch einen Filter getrennten Kulturgefäßes Zugabe der Testsubstanz in den unteren Teil Inkubation - Zellen wandern Bestimmung der Zellzahl (oder Zellleistung) in der unteren Kammer Workshop NeoSino

27 Makrophagenaktivierung
Workshop NeoSino

28 Ox. Stress Schutz - Testprinzip
Zellen werden angezüchtet und mit Wasserstoffperoxid geschädigt Bestimmung der Zellzahl (oder Zellleistung) in An- und Abwesenheit der Testsubstanz Anstieg der Zellzahl weist auf schützende Wirkung der Testsubstanz hin Workshop NeoSino

29 NeoSino bei Zellschädigung
Workshop NeoSino

30 Bessere Zellfunktion - Testprinzip
Zellen werden für 5 Tage in Mangelmedium (2% statt 10% fötales Rinderserum) kultiviert Bestimmung der Zellzahl (oder Zellleistung) in An- und Abwesenheit der Testsubstanz Anstieg der Zellzahl weist auf schützende Wirkung hin Workshop NeoSino

31 NeoSino in Mangelmedium
Workshop NeoSino

32 Zusammenfassung Neosino zeigt in den etablierten Testverfahren keinen toxischen Effekt Bei nicht optimalen Wachstumsbedingungen zeigt Neosino einen geringen, aber nachweisbaren, schützenden Effekt Workshop NeoSino

33 Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Workshop NeoSino