Projektbearbeitung: Manuela Vielkind
Nanopartikel werden in immer mehr Produkten des täglichen Lebens eingesetzt. Die steigende Produktion und Verwendung von nanopartikelhaltigen Produkten führt zu einer vermehrten Freisetzung dieser synthetisch erzeugten Partikel in die Umwelt, insbesondere den Boden. Was dort mit diesen Kleinstpartikeln geschieht, ist noch weitestgehend ungeklärt. Eine zentrale Frage ist, ob die Partikel agglomerieren oder in ihrem nanopartikulären Zustand verbleiben. Im Boden interagieren die Partikel mit im Boden vorkommenden Substanzen sowie mit darin lebenden Mikroorganismen. Diese Interaktion sowie die Agglomerationsneigung beim Bodendurchtritt sollen innerhalb dieses Projektes untersucht werden.
Die Agglomerationsneigung von synthetisch erzeugten Nanopartikeln beim Durchtritt durch verschiedene Böden wird mittels des links dargestellten Versuchsaufbaus unter-sucht. Dabei wird eine sogenannte Durchbruchskurve erhalten, die eine Aussage über die Interaktion der Partikel mit der zu untersuchenden Bodenmatrix ermöglicht. Parameter, wie z. B.:
– Partikelmaterial und -stabilisierung
– Agglomeratgröße u. –konzentration
– Zusammensetzung u. Korngröße des Bodens werden variiert und ihr Einfluss auf das Durchtrittsverhalten analysiert
Abb. : Aufbau des Sickerexperiments
Einfluss von Nanopartikeln auf Bodenbakterien
Die im Boden lebenden Mikroorganismen kommen durch die vermehrte Freisetzung von Nanopartikeln auch zunehmend mit diesen in Kontakt. Der Einfluss dieses Kontaktes auf das Wachstum und die Stoffwechseleigenschaften sind noch unzureichend geklärt.
Innerhalb dieses Projektes werden Bodenbakterien in Anwesenheit verschiedener Nanopartikelkonzentrationen kultiviert, um eine Beeinflussung des Wachstums zu erkennen. Die Kultivierung in Mikrotiterplatten ermöglicht dabei eine Erhöhung der statistischen Sicherheit durch parallele Messreihen.
Eine Grundvoraussetzung für die Bewertung der nanopartikulären Toxizität ist die Stabilität der zu untersuchenden Partikel im bakteriellen Wachstumsmedium.
Abb links: Pseudomonas putida in Anwesenheit von Zinkoxid-Nanopartikeln Abb rechts: Mikrotiterplattentest zur Bewertung derToxität von Nanopartikeln