NanoS-QM

Im Projekt NanoS-QM sollen Qualitäts- und Beschreibungsstandards für Forschungsdaten auf dem Gebiet der Nanosicherheitsforschung entwickelt und erprobt werden. Diese Standards schaffen die Grundlagen für eine verbesserte Risikobewertung und damit sichere Anwendung von Nanopartikeln. Nanopartikel finden sich heutzutage in nahezu allen Arbeits- und Lebensbereichen. Beispielsweise machen sie Touchscreens leitfähig, erhöhen die Speicherfähigkeit von Batterien, verbessern die Verträglichkeit von Medikamenten und machen Bauteile leichter und stabiler. Durch die verstärkte Nutzung kommen immer mehr Menschen mit ihnen in Berührung.

Mit 1 bis 100 Nanometer haben Nanopartikel ähnliche Größen wie manche Viren oder medizinische Wirkstoffmoleküle. Deshalb müssen wichtige Fragen beantwortet werden: Welchen Einfluss haben Nanopartikel auf die Reaktionen in menschlichen Zellen? Welche Eigenschaften müssen sie aufweisen, um sicher zu sein? Und wie gelingt es am besten, die wissenschaftlichen Daten dazu nutzbar und vergleichbar zu machen?

Um sichere Nanopartikel herzustellen und ihre Wirkung zu verstehen müssen Forschende unterschiedlichster Wissenschaftsbereiche eng zusammenarbeiten. Dabei entstehen multidisziplinär genutzte Forschungsdaten, etwa

  • zur Materialerzeugung und -charakterisierung in Bezug auf das Anwendungspotenzial (Funktionalität), aber auch in Hinblick auf die Materialeigenschaften unter biologisch/physiologisch relevanten Bedingungen,
  • beim Nachweis von Materialien in biologischen Systemen zur Bestimmung struktureller Wirkmechanismen, bzw. der Exposition des biologischen Zielortes,
  • bei der Erforschung biologischer Wirkmechanismen und toxikologisch relevanter Auswirkungen von Nanomaterialien,
  • bei der Bereitstellung von toxikologischen Testergebnissen für die Gefährdungsbeurteilung und Regulation,
  • bei der Validierung von in-vitro-Assays anhand von in-vivo-Versuchen und
  • bei der Entwicklung von Testsystemen mit Relevanz für die regulatorische Toxikologie.

Ziele von NanoS-QM umfassen ausformulierte und publizierte Qualitätskriterien für die interdisziplinäre Forschung zur Nanosicherheit, auch in Form von Standard Operation Procedures (SOP) und die die Weiterentwicklung regulatorischer Standards bzw. deren Erarbeitung in den Gebieten, in denen bisher keine allgemein anerkannten Standards existieren.

Der Teilbereich e-Research wird dabei in enger Abstimmung mit den Kooperationspartnern ein modular aufgebautes, interoperables Metadatenschema zur Beschreibung heterogener Forschungsdaten erarbeiten. Daraus entsteht dann ein Konzept zur Erfassung der Metadaten entlang des Forschungsdaten-Lebenszyklus, das bei einer anschließenden prototypischen Erprobung Elektronischer Laborbücher validiert werden soll.

Der Bereich Information Service Engineering entwickelt projektrelevante Ontologien und implementiert sie qualitätsgesichert (terminologisches Wissen). Daraus abgeleitet erfolgen der Aufbau eines NanoS-QM-Wissensgraphen und ein Konzept zu dessen laufender Pflege und Weiterentwicklung, auch über die Projektlaufzeit hinaus.

Projektdaten

Publikationen

  • Elberskirch, Linda; …; Binder, Kunigunde; Bonatto Minella, Christian; Razum, Matthias et al.: How Structured Metadata Acquisition Contributes to the Reproducibility of Nanosafety Studies: Evaluation by a Round-Robin Test, Nanomaterials, 2022; Vol. 12, 1053; Keywords: Interlaboratory Comparison, Description Standards, Nanosafety Studies, DOI: 10.3390/nano12071053
  • Binder, Kunigunde; Bonatto Minella, Christian; Elberskirch, Linda; Kraegeloh, Annette; Liebing, Julia; Petzold, Christiane; Razum, Matthias; Riefler, Norbert; Schins, Roel; Sofranko, Adriana; van Thriel, Christoph; Unfried, Klaus (2021). Discussion on Existing Standards and Quality Criteria in Nanosafety Research - In Summary of the NanoS-QM Expert Workshop. http://doi.org/10.5281/zenodo.4584790
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Kontakt

Matthias Razum

Bereichsleiter e-Research
Tel.:
+49 7247 808 457
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matthias.razum [at] fiz-karlsruhe.de