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Juli 2021
Eawag: Test mit Fischzellen ersetzt Tierversuche
Januar 2021
Übersichtsstudie zum Einsatz von Biotests zur Beurteilung von Abwässern aus Industrie und Gewerbe
Einsatzgebiete von Prozess-TOC-Systemen

 


Eawag: Test mit Fischzellen ersetzt Tierversuche

Die OECD gibt grünes Licht für den an der Eawag entwickelten Fischzelllinientest. Damit ist der Weg frei für Unternehmen und Behörden auf der ganzen Welt, die Umwelttoxizität von Chemikalien zu bestimmen, ohne dabei auf Tierversuche zurückgreifen zu müssen

In Produkten des Alltags, in der Landwirtschaft oder der Industrie kommen eine Vielzahl von Chemikalien zum Einsatz. Viele davon gelangen irgendwann auch in die Umwelt. Damit diese Stoffe für den Markt zugelassen werden dürfen, müssen die Hersteller vorab beweisen können, dass sie für Mensch und Natur unbedenklich sind. Dies geschieht mit Toxizitätstests, bei denen Lebewesen der Wirkung der Chemikalien ausgesetzt werden. Dabei sterben jedes Jahr Tausende Fische, weil an ihnen die Wirkung auf aquatische Wirbeltiere getestet wird.

Dank einem vom Wasserforschungsinstitut Eawag in den letzten Jahren entwickelten Testverfahren dürfte dies bald Vergangenheit sein. Dieser Test, der auf isolierten Kiemenzellen der Regenbogenforelle beruht, wurde jetzt von der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) als neueste Leitlinie im Bereich der Umwelttoxikologie freigegeben. Damit ist der Weg bereitet für tierversuchsfreie Zulassungsverfahren.

Grosses Interesse der Wirtschaft
Bei dem sogenannten Fischzelllinientest handelt es sich um die weltweit erste Alternative zu Versuchen mit lebenden Fischen. Die neue OECD-Richtlinie ermöglicht es Unternehmen, den Fischzelllinientest für die Produktentwicklung und als Teil der Dossiers für die Chemikalienzulassung einzusetzen. «Es besteht seitens der Industrie ein grosses Interesse an tierversuchsfreien Tests», bestätigt Prof. Kristin Schirmer, Abteilungsleiterin an der Eawag, die zusammen mit Melanie Fischer (ebenfalls Eawag) diese Pionierarbeit federführend vorangetrieben hat. Denn einerseits wachsen die Ansprüche an die Umweltrisikobewertung, andererseits steigt die Anzahl neuer Chemikalien und Produkte, die getestet werden müssen, stetig. Darüber hinaus schont der Fischzelllinientest auch Ressourcen: Die Miniaturisierung durch den Einsatz der Zellen erlaubt, Chemikalien, Wasser und Zeit einzusparen.

«Es besteht seitens der Industrie ein grosses Interesse an tierversuchsfreien Tests.»
Kristin Schirmer

Kristin Schirmer geht davon aus, dass auch die Zulassungsbehörden, so etwa die ECHA in Helsinki oder die US EPA in den USA, den Fischzelllinientest zunehmend als gleichwertigen Ersatz zum regulären Fischtest akzeptieren werden: «Die OECD-Empfehlung war der letzte wichtige Schritt von unserer Seite, nachdem unsere Methode vor zwei Jahren bereits von der ISO zertifiziert wurde. Damit dürfte einem tierversuchsfreien Zulassungsverfahren nichts mehr im Wege stehen».

Damit trägt die Eawag dazu bei, die Toxikologie weiterzuentwickeln und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion von Tierversuchen. Denn für ökotoxikologische Tests wurden im Jahr 2019 allein in der Schweiz Versuche an knapp 8000 Fischen durchgeführt.

Die erste Idee
Dies setzt den Schlusspunkt unter eine lange und intensive Zeit, die Beharrlichkeit und ein unterstützendes Umfeld erforderte. Die Idee zu diesem Testverfahren hatte Schirmer bereits während ihrer Doktorarbeit Mitte der 1990er-Jahre: An der University of Waterloo (CAN) arbeitete sie damals mit exakt der gleichen Zelllinie, auf der die Methode heute noch beruht. Die Zelllinie geht zurück auf Schirmers Doktorvater Niels C. Bols, der die Zellen aus den Kiemen der Regenbogenforelle erstmals isolierte und so kultivierte, dass man sie beliebig oft vermehren kann

https://www.aquaetgas.ch/de/aktuell/branchen-news/20210625_eawag-test-mit-fischzellen-ersetzt-tierversuche/

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Übersichtsstudie zum Einsatz von Biotests zur Beurteilung von Abwässern aus Industrie und Gewerbe

Grundsätzlich können durch chemische Analysen einzelne Substanzen gezielt detektiert werden. Da aber der Grossteil der Stoffe und Transformationsprodukte aus Industrie und Gewerbe nicht identifiziert sind, gestaltet sich dieser Ansatz als herausfordernd. Auch werden die Kombinationswirkungen von Stoffmischun-gen durch eine rein chemisch-analytische Herangehensweise nicht abgedeckt.

Als vielversprechender Ansatz gilt daher die Untersuchung von Industrieabwasser mit Biotests um kritische bzw. toxische Abwasser-ströme zu identifizieren. In Folgeuntersu-chungen bietet es sich dann an Biotests in Ergänzung zur chemischen Analytik anzu-wenden. Biotests sind Testmethoden, die einzelne Zellen oder ganze Organismen einsetzen, um Wirkungen auf eine spezifische Exposition (z.B. einer Abwasserprobe) abzu-schätzen.

In einigen Schweizer Betrieben werden Biotests bereits gezielt eingesetzt, um die Toxizität von Betriebsabwässern einzuschätzen. Es ist daher wünschenswert, dass diese Erfahrungen auch anderen Betrieben zur Verfügung gestellt werden können. Die Arbeitsgruppe Ökotoxi-kologie von Professorin Miriam Langer am Institut für Ecopreneurship der Hochschule für Life Sciences FHNW führt zu diesem Zweck das Projekt «Biotests und Industrie» mit Unter-stützung der Plattform «Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen» im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) durch. Das Ziel des Projekts ist es, das nationale und internationale Wissen zum Einsatz von Biotests für die Beurteilung von Industrie- und Gewerbeabwasser zu sammeln und die daraus gewonnenen Erkenntnisse in einer Übersichts-studie zusammenzustellen. Neben Erfahrungen und Bedürfnissen aus Befragungen der Betriebe fliessen auch wissenschaftliche Daten aus einer Literaturrecherche in die Studie mit ein, um schliesslich praxisorientierte Vor-gehensempfehlungen für den künftigen Einsatz von Biotests zur Beurteilung von Industrie-abwasser zu entwickeln.

https://micropoll.ch/Mediathek/newsletter-n17/

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Einsatzgebiete von Prozess-TOC-Systemen

Wasser spielt in industriellen Prozessen eine enorm wichtige Rolle. Die Qualität muss deshalb an vielen Stellen überwacht werden. Für die Überwachung und Kontrolle von Wasserströmen eignet sich vor allem der Summenparameter TOC, ein vielseitiger Überwachungsparameter in Wasser- und Abwasseraufbereitung.

Entscheider-Facts
Der TOC ist ein hervorragender Überwachungsparameter, um Veränderungen in Wasserströmen schnell zu erfassen.
Heute werden autarke und wartungsarme Prozessanalysensysteme zur TOC-Messung genutzt.
Selbstüberprüfung, Selbstkalibrierung oder eine automatische Verdünnungsfunktion sorgen für lange Standzeiten.
Der Summenparameter TOC (Total Organic Carbon = gesamter organischer Kohlenstoff) beschreibt in nur einem Analysenwert die gesamte Verunreinigung durch organische Komponenten in seiner Matrix. Er lässt sich nicht nur im Labor analysieren, sondern auch im Prozess „online“ bestimmen. Das macht den TOC zu einem vielseitigen und universellen Überwachungsparameter.

Um den TOC zu bestimmen, stehen verschiedene Bestimmungsmethoden zur Wahl – die meistgenutzte Bestimmungsweise ist die sogenannte NPOC-Methode. Das Kürzel steht für Non Purgeable Organic Carbon und meint nicht ausblasbaren organischen Kohlenstoff. Dabei wird die Wasserprobe zunächst mit einer Mineralsäure versetzt, um die anorganischen Kohlenstoffverbindungen wie

Der Summenparameter TOC (Total Organic Carbon = gesamter organischer Kohlenstoff) beschreibt in nur einem Analysenwert die gesamte Verunreinigung durch organische Komponenten in seiner Matrix. Er lässt sich nicht nur im Labor analysieren, sondern auch im Prozess „online“ bestimmen. Das macht den TOC zu einem vielseitigen und universellen Überwachungsparameter.

Um den TOC zu bestimmen, stehen verschiedene Bestimmungsmethoden zur Wahl – die meistgenutzte Bestimmungsweise ist die sogenannte NPOC-Methode. Das Kürzel steht für Non Purgeable Organic Carbon und meint …mehr:

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