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Charakterisierung luftgetragener Toxine und Entwicklung von Standard/Referenzmaterialien zum Aufbau eines auf humanem Vollblut basierenden IPT-Bioindikators zur Erfassung luftgetragener Kontaminationen

Volltext

Beschreibung

Der In vitro Pyrogen Test zur Erfassung der pyrogenen Belastung von Atemluft beruht auf der Freisetzung des Fieber vermittelnden Zytokins Interleukin-1β in menschlichem Blut bei Kontakt mit einem mit Luftpartikeln beaufschlagtem Filter.

Ziele des vorliegenden Projekts waren der Nachweis, dass verschiedenartige luftgetragene Toxine durch das Messsystem erfasst werden und die Charakterisierung der Reaktion des Systems auf diese Toxine, die Herstellung von Standard- und Referenzmaterialien und die Standardisierung und Optimierung des Messsystems für die Erfassung luftgetragener Toxine in der Atemluft.

Wir konnten zeigen, dass Lipopolysaccharide verschiedener Gram-negativer Bakterien trotz unterschiedlicher immunstimulatorischer Potenz sehr einheitliche Wirkspektren in Bezug auf die Zytokininduktion in menschlichem Blut haben. Ein anderes aber genauso einheitliches Zytokinmuster induzierten die Lipoteichonsäuren Gram-positiver Bakterien. Auch Schimmelpilzsporen verschiedener Spezies riefen in diesem System die Freisetzung von Zytokinen hervor.

Durch einen Vergleich der neu entwickelten Messmethode mit dem herkömmlichen Limulus Amoebozyten Lysat Test, welcher von den oben genannten luftgetragenen Toxinen nur die Lipopolysaccharide erfasst, konnte demonstriert werden, dass dieser dem In vitro Pyrogen Test auch durch seine Beschränkung auf die Erfassung von gelösten Molekülen stark nachsteht, da Lipopolysaccharide offenbar stark an die Sammelmaterialien binden und nur ein Teil in Lösung gebracht werden kann.

Ein Vergleich der Immunreaktion von Lungenepithelzellen und Alveolarmakrophagen auf verschiedene luftgetragene Toxine ergab, dass die Reaktion des menschlichen Blutes am besten die der Alveolarmakrophagen widerspiegelt.

Der Vergleich des Blutes verschiedener Spender ergab, dass weder verschiedene bekannte Rezeptor-Polymorphismen noch das Geschlecht ihre Reaktionsfähigkeit auf die Immunstimuli bestimmen. Obwohl es Unterschiede in der interindividuellen Signalhöhe gibt, ist sowohl die Sensitivität auf die Stimuli wie auch die relative Reaktion auf verschiedene Stimuli hoch konserviert. Daher muss keine Vorauswahl an gesunden Blutspendern getroffen werden. Als Alternative zu frischem Blut kann kryokonserviertes Blut eingesetzt werden. Als Referenzmaterial wurde ein standarisierter, gemahlener Schweinestallstaub charakterisiert und eingesetzt.

Anhand von Feldversuchen und anhand eines Windkanals konnte die Beaufschlagung der Pall-Monitore unter standardisierten Bedingungen optimiert und charakterisiert werden. Es wurde festgestellt, dass die Geometrie des gegenwärtig genutzten Monitors keine klassierenden Effekte auf Staubpartikel der relevanten Größen hat.

Metadaten

TitelCharakterisierung luftgetragener Toxine und Entwicklung von Standard/Referenzmaterialien zum Aufbau eines auf humanem Vollblut basierenden IPT-Bioindikators zur Erfassung luftgetragener Kontaminationen 
Stand 2006 
Seitenzahl30 
Förderkennzeichen ZO3W23001

 

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