Colloidal Characterisations for Environmental Exposure Assessment in Support of the Risk Assessment of Nanobiomaterials for Biomedical Applications
Dokumentinformationen
| Autor | Jack Samuel Wright |
| instructor | Elena Semenzin |
| Schule | Corso di Laurea Magistrale in Chimica e Tecnologie Sostenibili |
| Veröffentlichungsjahr | 2018/2019 |
| Dokumenttyp | thesis |
| Sprache | English |
| Seitenanzahl | 79 |
| Format | |
| Größe | 1.63 MB |
- Nanobiomaterials
- Environmental Exposure Assessment
- Risk Assessment
Zusammenfassung
I. Einleitung
Die kolloidalen Charakterisierungen von Nanobiomaterialien sind entscheidend für die Bewertung der Umweltexposition. Diese Materialien zeigen einzigartige physikochemische Eigenschaften, die bei der Entwicklung neuer medizinischer Anwendungen von Bedeutung sind. Die Risikoabschätzung von Nanobiomaterialien erfordert ein tiefes Verständnis ihrer Interaktionen mit biologischen und ökologischen Systemen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Herausforderungen und Chancen, die mit der Verwendung von Nanomaterialien in der Biomedizin verbunden sind. Ein zentrales Anliegen ist die Notwendigkeit, die potenziellen Risiken für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu bewerten. Die Arbeit zielt darauf ab, die regulatorischen Rahmenbedingungen zu analysieren und die bestehenden Wissenslücken zu identifizieren. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind von großer Bedeutung für die Entwicklung sicherer und effektiver nanotechnologischer Produkte.
1.1 Motivation und Ziele
Die Motivation hinter dieser Forschung liegt in der rasanten Entwicklung der Nanotechnologie und deren Anwendung im Gesundheitswesen. Die kolloidalen Charakterisierungen sind notwendig, um die Umweltauswirkungen von Nanomaterialien zu verstehen. Die Arbeit verfolgt mehrere Ziele: die Überprüfung der relevanten EU-Gesetzgebung, die Bewertung der physikochemischen Eigenschaften von Titandioxid und die Durchführung von kolloidalen Charakterisierungen in relevanten aquatischen Bedingungen. Diese Ziele sind entscheidend, um ein umfassendes Verständnis der Risiken und Vorteile von Nanobiomaterialien zu erlangen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, eine integrierte Risikobewertung zu entwickeln, die sowohl Umwelt- als auch Gesundheitsrisiken berücksichtigt.
II. Nanobiomaterialien
Nanobiomaterialien, insbesondere Titandioxid, spielen eine zentrale Rolle in der modernen Medizin. Diese Materialien zeichnen sich durch ihre biokompatiblen und photokatalytischen Eigenschaften aus, die sie für verschiedene Anwendungen geeignet machen. Die Arbeit untersucht die relevanten Eigenschaften von Titandioxid und dessen Anwendungen in der gezielten Medikamentenabgabe sowie in der photodynamischen Therapie. Die Ökotoxizität von Titandioxid wird ebenfalls behandelt, um die potenziellen Risiken für die Umwelt zu bewerten. Die Untersuchung der Umweltverhalten von Nanomaterialien ist entscheidend, um deren Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme zu verstehen. Die Ergebnisse dieser Analysen sind von großer Bedeutung für die Entwicklung sicherer Produkte und die Einhaltung von Umweltvorschriften.
2.1 Fallstudie TiO2 in biomedizinischen Anwendungen
Die Fallstudie zu Titandioxid beleuchtet die spezifischen Eigenschaften und Anwendungen dieses Nanomaterials. Die Aggregation, Sedimentation und Deposition von TiO2 in aquatischen Umgebungen werden analysiert, um die Bioverfügbarkeit und Bioakkumulation zu verstehen. Diese Prozesse sind entscheidend für die Bewertung der Umweltauswirkungen von Nanomaterialien. Die Arbeit verwendet verschiedene Modellierungsansätze, um das Schicksal und die Exposition von Nanobiomaterialien in der Umwelt zu simulieren. Die Ergebnisse dieser Fallstudie bieten wertvolle Einblicke in die potenziellen Risiken und Vorteile von TiO2 in der Biomedizin.
III. Physikochemische Charakterisierung von NBMs
Die physikochemische Charakterisierung von Nanobiomaterialien ist ein wesentlicher Bestandteil der Risikoabschätzung. Die Arbeit beschreibt verschiedene Techniken zur Charakterisierung, einschließlich DLS, ELS und CSA. Diese Methoden ermöglichen eine detaillierte Analyse der kolloidalen Eigenschaften von Nanomaterialien in unterschiedlichen Umgebungen. Die Ergebnisse dieser Charakterisierungen sind entscheidend für das Verständnis der Interaktionen zwischen Nanomaterialien und biologischen Systemen. Die Arbeit hebt hervor, dass eine umfassende Charakterisierung notwendig ist, um die Sicherheit und Wirksamkeit von Nanobiomaterialien in der Medizin zu gewährleisten. Die gewonnenen Daten können als Grundlage für zukünftige Forschungsarbeiten und regulatorische Entscheidungen dienen.
3.1 Materialien und Methoden
Die verwendeten Materialien und Methoden sind entscheidend für die Validität der Ergebnisse. Die Arbeit beschreibt die Auswahl der Materialien, die für die kolloidalen Charakterisierungen verwendet wurden, sowie die experimentellen Methoden, die zur Analyse der physikochemischen Eigenschaften eingesetzt wurden. Die sorgfältige Auswahl und Anwendung dieser Methoden gewährleistet die Zuverlässigkeit der Ergebnisse. Die gewonnenen Daten sind von großer Bedeutung für die Entwicklung sicherer und effektiver Nanobiomaterialien. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion über die praktischen Anwendungen der Ergebnisse und deren Bedeutung für die zukünftige Forschung im Bereich der Nanotechnologie.
Dokumentreferenz
- There’s plenty of room at the bottom (Richard Feynman)
- DNA structure (Watson & Crick)
- Horizon 2020 Strategy (European Union)
- Nanotechnology and biomedicine (Erwin Schrödinger)
- Toxicological testing of diverse ENMs (Various Authors)