Dr. Andreas Thünemann bereitet das SAXS-Gerät für die Größenbestimmung von Nanopartikeln vor.
Quelle: BAM/Thomas Köhler
Längst befinden sich in vielen Alltagsprodukten wie Kosmetika oder Lebensmitteln Nanopartikel. Diese Teilchen sind ungefähr tausendmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares und mit dem bloßen Auge nicht erkennbar. Aufgrund ihrer besonderen physisch-chemikalischen Eigenschaften werden sie eingesetzt, um zum Beispiel die Farbe oder Haltbarkeit von Produkten zu verbessern.
EU-Kennzeichnungspflicht für mehr Sicherheit
Doch der Einsatz von Nano ist umstritten, da Auswirkungen auf die Gesundheit und Umwelt nicht genau erforscht sind. Um die Verwendung dieser Stoffe zu regulieren, arbeitet die EU an Kennzeichnungspflichten für verschiedene Branchen. Seit 2013 gelten diese bereits für Kosmetika und seit 2014 auch für Lebensmittel.
Die Kennzeichnungspflicht verlangt, dass Hersteller genau belegen müssen, wie groß die Nanopartikel sind und welchen Anteil sie am Gesamtprodukt haben. Ist die Hälfte der Inhaltsstoffe kleiner als 100 Nanometer, muss das Produkt laut EU gekennzeichnet werden. Die Behörden überprüfen diese Angaben genauso wie Umwelt- und Verbraucherschützer.
Jedoch gibt es bislang kein einheitliches Verfahren, um die exakte Größe der Partikel und deren Anteil am Gesamtprodukt zu bestimmen. Das soll sich auch dank der Forschung der BAM zukünftig ändern. Sie entwickelt Standardmethoden, die Herstellern, Kontrolleuren und damit letztlich auch Konsumenten eine zweifelsfreie Bestimmung von Nanoteilchen ermöglichen.
Die von Brian R. Pauw mitentwickelte Analysesoftware wird weltweit eingesetzt. Quelle: BAM/Thomas Köhler
BAM Forscher entwickeln Standards für Analyse von Nanopartikeln
Dr. Andreas Thünemann, Leiter des Fachbereichs Polymere in Life Science und Nanotechnologie bei der BAM, will die Analysemethoden von Nanopartikeln durch einheitliche Software standardisieren. Mit seinem Team entwickelte er dafür zwei Open-Source-Software-Programme. Sie ermöglichen die Bestimmung von Menge und Volumen der Nanopartikel mithilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung (Small-Angle X-Ray Scattering, SAXS). Wer mit dieser Methode arbeitet, kann die Software der BAM herunterladen und auf seine SAXS-Geräte einspielen. Bisher werden diese Geräte von verschiedenen Herstellern mit jeweils eigener Software angeboten, weshalb es keine verlässlichen Ergebnisse geben kann. Erst die BAM ermöglicht mit ihrem Programm eine Referenzmethode für einheitliche Analysen.
Der softwarebasierte Analysestandard wird bereits in einem Ringversuch in über 20 Laboren weltweit getestet. Die BAM stellt Proben mit Nanoteilchen bereit, die mithilfe der BAM-Software analysiert werden müssen. Stimmen die Ergebnisse überein, verifiziert dies die Methode der BAM. Das Interesse an der Software gibt Thünemann Recht: „Über tausendmal wurden unsere Programme seit Mitte 2015 heruntergeladen.“