Umweltmedizin am IUK

Stellenausschreibung für Diplom- bzw. Masterarbeiten

Arbeitsgruppe Umwelt- und Nano-Toxikologie

Die AG  Umwelt- und Nano-Toxikologie (UTOX) besteht derzeit aus den eng miteinander verzahnten Bereichen Zellbiologie, Gentoxikologie und Signaltransduktion. Arbeitsschwerpunkte sind die Aufdeckung zellbiologischer Wirkungen der (inhalativen) Expositionen gegenüber flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und nanoskaligen Partikeln sowie die generelle Risikobewertung von Schadstoffexpositionen. Dabei geht es um die Etablierung und Anwendung neuer Testverfahren sowie und um molekularbiologische Methoden, die das bisherige Spektrum erweitern. Es werden hierzu in vitro-Untersuchungen Lungenzelllinien, primäre Lungenzellen oder Lungengewebe) und in Humanstudien Blutzellen (z.B. ROS-Induktion) eingesetzt. Ziel ist es, die Exposition gegenüber luftgetragenen Schadstoffen in seiner gesamten Breite abzudecken – vom Nachweis der Exposition gegenüber einem Gefahrstoff (Bioeffektmonitoring) bis zum Auftreten der dadurch veränderten Strukturen und Funktionen im Organismus. Hierzu werden auch Biomarker z.B. Modulationen des Phase I/II/III-Fremdstoffmetabolismus, Induktion von DNA-Strangbrüchen (Einzelzellgelelektrophorese, Mikrokerninduktion), Induktion von ROS (ESR) mit Signalingeffekten auf Zellzyklus und Apoptose, aber auch immunologische Marker (Interleukine, NFkB) verwendet. Neben der Methodenentwicklung wird auch auf die praktische Anwendung der entwickelten Methoden im umweltmedizinischen Bereich (humane Expositionsstudien) großen Wert gelegt. Einen wesentlichen Schwerpunkt der Arbeit der AG UTOX bildet die toxikologische Bewertung von natürlichen und synthetischen Nanomaterialien, insbesondere in Richtung Mutagenese und Kanzerogenese.

Arbeitsschwerpunkte

• Bestimmung der Zytotoxizität und Genotoxizität luftgetragener Schadstoffe (z.B. auf humane Lungenzellen)
• Messung reaktiver Sauerstoff Spezies sowie Folgereaktionen (ESR, DCFH-DA, TBARS-assay, GSH-Level)
• Durchflusszytometrische Untersuchungen von Zell-Zyklus und Zytokinexpression 
• Entwicklung und Optimierung innovativer Expositionsverfahren (Vitrocell® Air/liquid-Expositionsmodul)
• Entwicklung von Verfahren zur Ermittlung der Expositionshöhe und der Wirkung von flüchtigen organischen Verbindungen, z. B. VOC, SVOC
• Entwicklung von Verfahren zur Ermittlung der Expositionshöhe und der Wirkung feiner und ultrafeiner (nanoskaliger) Partikel

Toxikologische Testverfahren/Expertise

Mutagenität/Gentoxizität

1. Neutralrottest/ AlamarBlue® Viabilitäts-Test/ WST-1-Test
2. Ames-Test nach OECD 471, EG 440/2008 B.13/14, ISO 16420, DIN 38415-4
3. in-vitro Mikrokern Test nach OECD 487 (2010), ISO 21427-2, DIN EN ISO 21427-2
4. Cometassay nach OECD 489 (2014)  

Molekulare und physiologische Wirkung von Schadstoffen

1. Nachweis von Apoptose mittels FACS: Annexin V/PI-Färbung
2. Nachweis von ROS mittels  2’,7’-Dichlorofluorescein (H2DCF)
3. Nachweis von ROS mittels  ESR
4. Mitochondriales Membranpotential (MMP) mittels JC-1
5. Zytokin-Messung mittels ELISA  

Humantoxikologie und humantoxikologische Bewertungen

1. Planung, Durchführung und Auswertung von Human-Biomonitoring-Untersuchungen im Zusammenhang mit Gefährdungs- und Risikobeurteilungen
2. Pilotstudien zur Belastung des Menschen gegenüber Feinstaub aus Laserdruckeremissionen und gegenüber Holzwerkstoffemissionen
3. Gefährdungs- und Risikobeurteilungen von Innenraumluftbelastungen
4. Bewertung von Gesundheitsgefahren und Gesundheitsrisiken durch Produkte und Bedarfsgegenstände
5. Recherchen in toxikologischen Datenbanken
6. Erarbeitung von toxikologischen Stoffprofilen