Toxikologische Bewertung von Bariumsulfat-Nanopartikeln und Filterstäuben

Abstract

Durch steigende Produktionszahlen und zunehmende Einsatzmöglichkeiten von Nanomaterialien kommt es zwangsläufig zu einer Anreicherung dieser Materialien im Abfall. Inwiefern eine thermische Verwertung die toxikologischen Eigenschaften von nanoskaligem Bariumsulfat verändert wurde in der vorliegenden Arbeit an primären, humanen Lungenzellen (normale, humane Bronchialepithelzellen und periphere Lungenzellen) untersucht. Reine, unverbrannte BaSO4-Nanopartikel, geglühtes Material sowie in einer Technikumsanlage und einer realen Müllverbrennungsanlage verbranntes BaSO4 bzw. Referenzmaterial aus diesen Prozessen, wurde dabei bezüglich der Wirkung auf die Zellvitalität (metabolische Aktivität und Membranintegrität), dem Einfluss auf den Glutathiongehalt, die Induktion von Apoptose und dem Einfluss auf inflammatorische Zytokine verglichen. Zusätzlich wurde die Toxizität von weiteren Filterstäuben an der Zelllinie A549 bestimmt.

Due to increasing production volume and more and more capabilities of nanomaterials an inevitable accumulation of these materials in waste is the consequence. How a thermal utilisation effects the toxicological properties of nanoscale barium sulphate was investigated in the present study on primary human lung cells (normal, human bronchial epithelial cells and peripheral lung cells). Pure, unburned BaSO4 nanoparticles, annealed material as well as BaSO4 burned in a technical incineration plant and a real waste incineration plant or reference material from these processes were tested compared with regard to the effect on cell viability (metabolic activity and membrane integrity), the influence on the glutathione content, the induction of apoptosis and the influence on inflammatory cytokines. In addition, the toxicity of other filter dusts was determined on the A549 cell line.