Carbon Nanotubes (CNT)

Auszüge aus dem Original: 

Poland, C. A. et. al. (2008): Carbon nanotubes introduced into the abdominal cavity of mice show asbestos-like pathogenicity in a pilot study.
Nature Nanotechnology, Vol. 3, Nr. 7, S. 423-428.

Carbon nanotubes have distinctive characteristics, but their needle-like fibre shape has been compared to asbestos, raising concerns that widespread use of carbon nanotubes may lead to mesothelioma, cancer of the lining of the lungs caused by exposure to asbestos. Here we show that exposing the mesothelial lining of the body cavity of mice, as a surrogate for the mesothelial lining of the chest cavity, to long multiwalled carbon nanotubes results in asbestos-like, length- dependent, pathogenic behaviour. This includes inflammation and the formation of lesions known as granulomas. This is of considerable importance, because research and business communities continue to invest heavily in carbon nanotubes for a wide range of products under the assumption that they are no more hazardous than graphite. Our results suggest the need for further research and great caution before introducing such products into the market if long-term harm is to be avoided.

Kohlenstoffnanoröhren (CNT) – ein Risiko für die Gesundheit?

„Carbon nanotubes“ (CNT) sind mikroskopisch kleine röhrenförmige Gebilde aus Kohlenstoff. Die Kohlenstoffatome bilden eine wabenartige Struktur, aus der die Röhrchen geformt sind. Der Durchmesser der CNT liegt bei 1 bis 50 Nanometer.

Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften, insbesondere der hohen Zugfestigkeit von 45 Gigapascal, sind die kleinen Röhrchen bei vielen Herstellern sehr beliebt. Sie gelten als Hoffnungsträger der neuen Technologien. In welchem Ausmaß CNT bereits jetzt verwendet werden, ist nicht ganz klar, da keine Deklarationspflicht besteht. Bisher geben nur die Herstellerfirmen von Tennisschlägern oder Fahrradteilen an, dass sie die Nanotubili verwenden.

CNT besteht ausschließlich aus Kohlenstoff, der als reines Element aus toxikologischer Sicht unbedenklich ist. Problematisch ist möglicherweise die Form des CNT. Sie sehen aus wie kleine, lange Röhrchen und erinnern in ihrer Gestalt an Astbestfasern. Hier ist fraglich, ob die CNT aufgrund ihrer geometrischen Ähnlichkeit zum Asbest ähnliche gesundheitliche Auswirkungen haben.

Asbest war bis zu seinem Verbot 1979 in Deutschland und 2005 europaweit in mehr als 3000 verschiedenen Produkten verarbeitet. Werden die kleinen, chemisch ungiftigen Fasern eingeatmet, versuchen Fresszellen, die so genannten Makrophagen, die Fasern aufzunehmen um sie unschädlich zu machen. Die Fresszellen werden jedoch von den spitzen Fasern beschädigt und sterben ab. Hieraus können sich Granulome bilden, die später zum Ausgangspunkt für Tumore im Bereich der Lunge, des Rippen- und des Lungenfells werden können.

Eine Studie, die im Mai 2008 in der Zeitschrift „ Nature nanotechnology“ veröffentlicht wurde, zeigt, dass durch CNT ähnliche Granulome verursacht werden könnten.

Hierzu untersuchten die Forscher vier verschiedene Mäusegruppen. Der einen Gruppe injizierten sie 20 µm lange CNT in den Bronchialraum, der zweiten 5 µm lange CNT, der dritten Asbestfasern und die vierte Mäusepopulation erhielt Kohlenstoff-Nano-Teilchen in Kugelform, um das Material in seiner chemischen Wirkung auf den Organismus zu überprüfen.

Die beiden Gruppen, die mit den 20 µm CNT oder Asbest belastet wurden, erkrankten an dem Granulom, einer Krebsvorstufe. Jene aber, die einer Belastung mit kurzen Röhrchen oder kleinen Kohleklümpchen ausgesetzt waren, blieben gesund. Ein deutlicher Hinweis auf die für den Organismus problematische Form der CNT.

Einen Beweis für die Schädlichkeit der CNT ist mit der Studie nicht erbracht worden, denn es ist unklar, ob sich nach einer Exposition mit CNT aus einem Granulom eine Krebserkrankung entwickeln kann.

Fraglich ist auch, ob die unter normalen Umständen aus der Atemluft inhalierten Teilchen die gleichen Schäden hervorrufen wie die im Tierversuch in den Bronchialraum injizierten Fasern. Denn die Menge der inhalierten Fasern dürfte weitaus geringer sein, als die unter Laborbedinungen direkt in den Bronchialraum eingebrachten Fasern. Darüber hinaus ist unklar, inwieweit Menschen mit Nanofasern in der Atemluft in Kontakt kommen.

Die Studie zeigt, dass Forschungsbedarf besteht, um das mögliche Risikopotenzial der CNT genauer zu untersuchen, bevor CNT-haltige Produkte (mit entsprechendem Freisetzungspotenzial) in größerer Menge auf den Markt gebracht werden. Zurzeit sind die Produktionskosten für einen serienmäßigen Einsatz noch zu hoch.

Literatur: 

Poland, C. A. et. al. (2008): Carbon nanotubes introduced into the abdominal cavity of mice show asbestos-like pathogenicity in a pilot study. In: Nature Nanotechnology, Vol. 3, Nr. 7, S. 423-428.

Deutsches Ärzteblatt (2008): Toxische Miniröhrchen – Asbest-Erkrankungen durch Nanotechnologie. Online verfügbar unter: www.aerzteblatt.de/v4/news/news.asp?p=asbest&src=suche&id=32441. Zuletzt abgefragt im September 2008.

Veröffentlicht: 30. September 2008 - 0:00 Uhr

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