Toxikologie

Next Generation Risk Assessment für eine zukunftweisende Risikobewertung

Wissenschaftler am Mikroskop, Gewebeschnitt im Vordergrund.
© Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Das Fraunhofer ITEM bietet umfassende toxikologische Expertise für die Prüfung und Bewertung von Chemikalien, Arzneimitteln und Medizinprodukten – von der Expositionscharakterisierung über die Generierung toxikologischer Daten bis hin zur regulatorischen Beratung bei Zulassung und Registrierung. Ein besonderer Fokus liegt auf der Inhalationstoxikologie und der realitätsnahen Charakterisierung inhalierbarer Substanzen. Modernste Expositionstechnologien ermöglichen dabei den effizienten Einsatz geringster Substanzmengen in toxikologischen Studien.

Humane Modelle und innovative Teststrategien

Die toxikologische Forschung am Fraunhofer ITEM orientiert sich konsequent am 3R-Prinzip. Durch den gezielten Einsatz alternativer, humanbasierter Prüfsysteme werden Tierversuche reduziert und zugleich die Aussagekraft für den Menschen erhöht. Etablierte und weiterentwickelte humane In-vitro- und Ex-vivo-Modelle – darunter Precision-Cut Lung Slices (PCLS) sowie weitere humanisierte Organmodelle – kommen auch bei der Prüfung von Biopharmazeutika und neuartigen Therapien (ATMPs) zum Einsatz.

Next Generation Risk Assessment (NGRA)

Ergänzend zur regulatorisch etablierten klassischen Toxikologie entwickelt das Fraunhofer ITEM im Rahmen eigener Forschungsprojekte neue Bewertungsstrategien im Sinne des Next Generation Risk Assessment. Ziel ist es, prädiktive Modelle für eine moderne, effiziente und tierfreie Sicherheitsbewertung bereitzustellen. Die Bewertung toxikologischer Effekte wird dabei durch Omics-Technologien wie Metabolomics und Functional Genomics sowie durch fortgeschrittene bioinformatische Analysen unterstützt.

Auch datenbankbasierte Konzepte wie der Threshold of Toxicological Concern (TTC) werden gezielt weiterentwickelt, etwa für die Identifizierung nicht gentoxischer Karzinogene oder für Anwendungen im Bereich der Medizinprodukte.

Toxikologie: Aktuelle Projekte und Highlights

 

Bio- und Umweltanalytik: Ausbau der Metabolomik-Forschungskapazitäten am Fraunhofer ITEM

 

Ein einheitliches PBK-Modell der menschlichen Lunge

Modellierung der inhalativen Aufnahme von Gasen und Aerosolen.

Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern: Toxikologische Bewertung des entstehenden Ultrafeinstaubs

Kohlenstofffasermaterialien: Einfluss von Faserrigidität und Durchmesser auf die Toxizität

 

Biobasierte Verpackungen im EU-Projekt BORN

Im HORIZON-Projekt »BORN - BiObased theRmal-resistaNt food packaging« unter Beteiligung des Fraunhofer IME und des Fraunhofer ITEM wird die verbesserte Bioabbaubarkeit und die geringere Ökotoxizität neuentwickelter Materialien untersucht. 

 

EVape verbessert Verbrauchersicherheit von E-Zigaretten

Am Fraunhofer ITEM patentiertes System testet E-Liquids unter kontrollierten Bedingungen und schafft mehr Sicherheit.

Projekt RISK-HUNT3R

Zur modernen Risikobewertung von toxischen Effekten werden humanbasierte Prüfstrategien entwickelt, um Tierversuche zu reduzieren, zu  verfeinern und wenn möglich zu ersetzen. 

 

Gesundheitliche Gefährdung durch PFAS

Forschende des Fraunhofer ITEM untersuchen, wie sich PFAS auf die Gesundheit von Menschen auswirken. Ein zentrales Ziel ist es dabei, die »PFAS-Familie« aufgrund ihrer Strukturen und ihrer physikochemischen Eigenschaften in Unterklassen einzuteilen und davon ausgehend Grenzwerte zu identifizieren. 

 

REGENERAR

Das EU-Projekt REGENERAR erforscht epigenetische Ansätze zur Gehirnregeneration. ITEM-Forschende prüfen die Sicherheit nanopartikelbasierter Therapien.

In-vitro-Inhalationsmethoden unterstützen die sichere Produktentwicklung kosmetischer Sprays

Titandioxid

Forschende analysieren verschiedene TiO₂-Formen auf gesundheitliche Risiken bei Lungenexposition – und liefern wichtige toxikologische Daten für die Sicherheitsbewertung des weit verbreiteten Minerals.

Toxizität von Antimon-Substanzen

Mit ihrer Expertise zu Inhalationsstudien untersuchen Fraunhofer-Forschende potenzielle gesundheitliche Risiken durch die Inhalation von Antimonverbindungen. 

BAuA-Projekt: Arbeitsplatz-Modell

Arbeits- und Gesundheitsschutz – Überprüfung und Anpassung von Probenahmemethoden zur Bewertung oraler Exposition.

Projektarchiv

Hier finden Sie weitere Projekte sortiert nach unseren Forschungs- und Entwicklungskompetenzen.