Kittler, Stefanie:

Synthese, Löslichkeit und biologische Aktivität von Silber-Nanopartikeln

Duisburg, Essen (2009), III, 172 S.
Dissertation / Fach: Chemie
Fakultät für Chemie » Anorganische Chemie
Epple, Matthias (Doktorvater, Betreuerin)
Mayer, Christian (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Die Nanotechnologie beschäftigt sich mit der Forschung und Herstellung von Strukturen im Nanometerbereich. Ein Nanometer entspricht einem Milliardenstel Meter. Unter den Begriff Nanopartikel fallen Teilchen, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 nm sind. Diese Teilchen sind etwa 1000mal kleiner als der Durchmesser eines Menschenhaars. Nanopartikel haben wegen ihrer geringen Größe andere physikalische Eigenschaften als große Partikel des gleichen Materials. Die Oberflächeneigenschaften sind in den Nanopartikeln gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien von größerer Bedeutung. Auch quantenphysikalische Effekte spielen eine immer größere Rolle. Dadurch steigt das Interesse an der Nanotechnologie immer weiter an. Viele Nanomaterialen sind heutzutage kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt. Beispielsweise wird nanoskaliges Titandioxid als UV-Schutzfilter in Sonnencremes verwendet, oder Nanobeschichtungen nutzen den Lotuseffekt für selbstreinigende Oberflächen.
Aufgrund der bakteriziden Wirkung von Silberionen nimmt die Beschichtung von Gebrauchsgegenständen mit Silber-Nanopartikeln immer weiter zu. Antimikrobiell wirkende Silber-Nanopartikel werden in einigen Bekleidungstextilien wie Sportsocken und Schuheinlagen verwendet. In Socken eingearbeitete Silberfäden töten unter anderem die Bakterien, welche die stechenden Gerüche bei Schweißfüßen entwickeln. Auch mit Silber-Nanopartikeln beschichtete Kühlschränke, Wasserhähne oder Waschmaschinen sind immer häufiger zu finden. Dadurch sollen die Verbraucher vor Keimen und Bakterien geschützt werden. Gelangt das Silber mit Wasser in Kontakt, löst es sich jedoch langsam auf. Dadurch geht zum einen die antibakterielle Wirkung verloren, und zum anderen gelangen die Nanoteilchen in die Umwelt. Über die Haut, die Atemwege und den Magen-Darm-Trakt können die Nanopartikel dann auch in den menschlichen Körper gelangen, wo sie unter Umständen toxische Wirkungen entfalten. Was die Nanopartikel wirklich im Körper machen, ist bis jetzt kaum erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Wirkungen von Silber-Nanopartikeln auf menschliche Zellen untersucht. Um erste Hinweise darauf zu bekommen, wodurch die Toxizität von Silber tatsächlich hervorgerufen wird, wird zunächst die Löslichkeit der Silber-Nanopartikel in wässrigen Medien untersucht. Auch das Agglomerationsverhalten der Partikel in verschiedenen Zellkulturmedien spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis der biologischen Aktivität der Silber-Nanopartikel. Anhand dieser Ergebnisse können dann am Ende erste Aussagen darüber gemacht werden, wie sich menschliche Zellen gegenüber den Silber-Nanopartikeln verhalten und wie gefährlich diese Nanopartikel wirklich sind.

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