Graphen: ein Gesundheitsrisiko?

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Graphen: ein Gesundheitsrisiko?
Graphen: ein Gesundheitsrisiko?

Bislang hörte man von Graphen als neuem Werkstoff nur Positives, da er viele technisch interessante Eigenschaften aufweist. Doch auch hier scheint die Lebensweisheit ihre Berechtigung zu haben, dass wo viel Licht auch viel Schatten ist:
Ein Team von Forschern der Brown University (USA) kommt zur Schlussfolgerung, dass Graphen, dem eine große Zukunft als Ersatz für Silizium in vielen Halbleiteranwendungen nachgesagt wird, die Funktionen lebendiger Zellen massiv stört. Falls die Ergebnisse dieser Studie unabhängig bestätigt werden sollten, muss man davon ausgehen, dass Graphen ebenso gefährlich ist wie andere Nanomaterialien (z. B. Kohlenstoff-Nanoröhrchen).
 
Graphen hat viele einzigartige Eigenschaften. Aus toxikologischer Sicht allerdings ist das oft als trockenes Pulver hergestellte Material besonders deshalb gefährlich, weil Stäube davon eingeatmet werden könnten. Die Graphen-Fragmente, aus denen das Pulver besteht, haben sehr scharfe Kanten, sodass sie leicht Zellwände durchdringen und in die Zelle eindringen können.
Die Forscher führten erste toxikologische Studien durch, die zeigten, dass Graphen durchaus Zellfunktionen unterbrechen können. Um herauszufinden warum das so ist, wurde detaillierte Computer-Simulationen der Interaktion mit lebenden Zellen auf Atomebene durchgeführt. Die Simulationen führten zum gleichen Ergebnis wie die realen Experimente. Nach weiteren Untersuchungen der Auswirkungen auf das menschliche Geweben von Lunge, Haut und Immunzellen in Petri-Schalen bestätigte sich auch da, dass Fragmente in der Größenordnung von 10 µm Zellen verletzen können und von diesen aufgenommen werden.
 
Die Forscher meinen, dass diese Ergebnisse nicht zwangsweise zur Einstufung von Graphen als zwar nützlicher aber gefährlicher Werkstoff führen. Schließlich sei es prinzipiell möglich, die Struktur von Graphen-Materialien so zu verändern, dass sie weniger toxisch wirken.

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