In Tierversuchen verursacht Graphen Schäden an der Lunge nach Einatmen. Durch Selbstreinigungsmechanismen können aber kleine Fragmente entfernt werden. Bezüglich der Exposition des Menschen wird der Atemtrakt als mögliche Haupt-Eintrittspforte für Graphen-verwandte Materialien gesehen. Es liegen bisher jedoch keine Studien zur Wirkung dieser Materialien auf den Menschen vor.

 

Eine vergleichende Inhalationsstudie an Ratten hat gezeigt, dass die Toxizität von Kohlenstoff basierten Materialien auf einem Zusammenspiel von vielen Parametern beruht. Carbon Black und Graphit-Nanoplättchen riefen nach Inhalation keine negativen Effekte hervor. Im Gegensatz dazu zeigten die getesteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen die stärksten Effekte auf den Atemtrakt, gefolgt von Graphen mit geringerer Toxizität [1].

Das Einatmen von Graphenplättchen führte bei Mäusen zu Entzündungen in der Lunge. Diese Entzündungen gehen eine Woche nach der Exposition leicht zurück. Selbstreinigungsmechanismen der Lunge können die kleineren Fragmente entfernen [2].
Graphenoxide dagegen verursachten akute Lungenschäden in Mäusen nach Instillation [3]. Die Autoren empfehlen, dass für biomedizinische Anwendungen eine nanoskalige Dispersion von Graphen aufrechterhalten und eine Verunreinigung mit Graphenoxiden minimiert werden sollte.

 

In der Tumortherapie eingesetzt könnten fluoreszenzmarkierte Graphenlagen in Kombination mit einer Licht-Wärme-Therapie dazu führen, dass sich die Tumore zurückbilden, ohne toxische Nebeneffekte zu verursachen [4].
Radioaktiv markierte Graphenlagen ließen sich nach Injektion in Mäusen in Leber und Milz nachweisen, erzeugten aber keine Organschäden und keine toxischen Nebeneffekte. Als Nebeneffekt wurde die Braunfärbung der Leber und der Nieren nachgewiesen, die aber mit der Zeit wieder verschwand [5].

 

Literatur arrow down

  1. Ma-Hock (2013), Part. Fibre Toxicol. 10:23
  2. Schinwald, A et al. (2012), ACS Nano, 6(1): 736-746.
  3. Duch, MC et al. (2011), Nano Lett, 11(12): 5201-5207.
  4. Yang, K et al. (2010), Nano Lett, 10(9): 3318-3323.
  5. Yang, K et al. (2011), ACS Nano, 5(1): 516-522.

 

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