In - bei Duepublico - an der Universität Duisburg-Essen

Theoretische Grundlagen
Es gibt allerdings große Unterschiede zwischen der Toxizität von Silberionen
gegenüber Mikroorganismen und der Toxizität gegenüber höheren Organismen.
Die Toxizität gegenüber Mikroorganismen ist deutlich höher. [109] Das deutet auf
ein bisher unverstandenes und unerforschtes Zwischenspiel zwischen dem Silber
und den biologischen Systemen hin. Zum Beispiel ist es möglich, dass ein
komplettes Partikel von lebenden Zellen aufgenommen wird und Silberionen im
Inneren der Zellen aus den Partikeln herausgelöst werden. [110] Als Modellsystem
zur Erforschung der Wirkung von Silber in höheren Organismen sind Silber-
Nanopartikel besonders gut geeignet. Trotz des breiten Anwendungsbereichs
von Silber-Nanopartikeln gibt es eine große Informationslücke bezüglich ihrer
biologischen Effekte auf humane Zellen. [111] Daher ist das Interesse an der
Untersuchung der biologischen Effekte von Silber-Nanopartikeln immer größer
geworden [112] , vor allem, da Silber-Nanopartikel im Moment zu den am meisten
für den kommerziellen Gebrauch eingesetzten Nanomaterialien zählen. [113,114]
Bisherige Untersuchungen zeigen allerdings, dass biologische und toxische
Effekte der Silber-Nanopartikel von ihrer Art und Größe sowie von den
verschiedenen eingesetzten Zelltypen abhängen.
Neben den bereits bekannten bakteriziden Eigenschaften von Silberionen [115]
gibt es einige Studien, die über den unterschiedlichen Einfluss von Silber-
Nanopartikeln auf Zellen und Bakterien berichten. Mit dem HIV-I-Virus gehen
die Silber-Nanopartikel z.B. eine größenabhängige Wechselwirkung ein.
Partikel in einem Größenbereich von 1 bis 10 nm können sich an den Virus
binden und diesen dadurch daran hindern, sich an Wirtszellen zu binden. [116]
Auch kann die durch Silber-Nanopartikel induzierte Zellapoptose, der induzierte
Zelltod, für die in vitro-Gentherapie eingesetzt werden. [117] Neben der
Größenabhängigkeit wurde auch bereits eine formabhängige Wechselwirkung
nachgewiesen. Eine komplette Hemmung des Wachstums des gram-negativen
Bakteriums Escherichia coli wurde bei der Anwesenheit von flachen
dreieckigen Nanopartikeln mit einem gesamten Silbergehalt von 0,01 g L -1
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