TY - JOUR A1 - Sieg, H. A1 - Braeuning, C. A1 - Kunz, B. M. A1 - Daher, H. A1 - Kästner, C. A1 - Krause, B.-C. A1 - Meyer, T. A1 - Jalili, P. A1 - Kogeveen, K. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Burel, A. A1 - Chevance, S. A1 - Jungnickel, H. A1 - Tentschert, J. A1 - Laux, P. A1 - Braeuning, A. A1 - Gauffre, F. A1 - Fessard, V. A1 - Meijer, J. A1 - Estrela-Lopis, I. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Luch, A. A1 - Lampen, A. T1 - Uptake and molecular impact of aluminum-containing nanomaterials on human intestinal caco-2 cells N2 - Aluminum (Al) is one of the most common elements in the earth crust and increasingly used in food, consumer products and packaging. Its hazard potential for humans is still not completely understood. Besides the metallic form, Al also exists as mineral, including the insoluble oxide, and in soluble ionic forms. Representatives of these three species, namely a metallic and an oxidic species of Al-containing nanoparticles and soluble aluminum chloride, were applied to human intestinal cell lines as models for the intestinal barrier. We characterized physicochemical particle parameters, protein corona composition, ion release and cellular uptake. Different in vitro assays were performed to determine potential effects and molecular modes of Action related to the individual chemical species. For a deeper insight into signaling processes, microarray transcriptome analyses followed by bioinformatic data analysis were employed. The particulate Al species showed different solubility in biological media. Metallic Al nanoparticles released more ions than Al2O3 nanoparticles, while AlCl3 showed a mixture of dissolved and agglomerated particulate entities in biological media. The protein corona composition differed between both nanoparticle species. Cellular uptake, investigated in transwell experiments, occurred predominantly in particulate form, whereas ionic Al was not taken up by intestinal cell lines. Transcellular transport was not observed. None of the Al species showed cytotoxic effects up to 200 mg Al/mL. The transcriptome analysis indicated mainly effects on oxidative stress pathways, xenobiotic metabolism and metal homeostasis. We have shown for the first time that intestinal cellular uptake of Al occurs preferably in the particle form, while toxicological effects appear to be ion-related. KW - Small-angle x-ray scattering KW - SAXS KW - Nanopatricle PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1080/17435390.2018.1504999 SN - 1743-5390 VL - 12 IS - 9 SP - 992 EP - 1013 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-47432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hachenberger, Y. U. A1 - Rosenkranz, Daniel A1 - Kromer, C. A1 - Krause, B. C. A1 - Dreiack, N. A1 - Kriegel, F. L. A1 - Kozmenko, E. A1 - Jungnickel, H. A1 - Tentschert, J. A1 - Bierkandt, F. S. A1 - Laux, P. A1 - Panne, Ulrich A1 - Luch, A. T1 - Nanomaterial Characterization in Complex Media - Guidance and Application N2 - A broad range of inorganic nanoparticles (NPs) and their dissolved ions possess a possible toxicological risk for human health and the environment. Reliable and robust measurements of dissolution effects may be influenced by the sample matrix, which challenges the analytical method of choice. In this study, CuO NPs were investigated in several dissolution experiments. Two analytical techniques (dynamic light scattering (DLS) and inductively-coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)) were used to characterize NPs (size distribution curves) time-dependently in different complex matrices (e.g., artificial lung lining fluids and cell culture media). The advantages and challenges of each analytical approach are evaluated and discussed. Additionally, a direct-injection single particle (DI sp)ICP-MS technique for assessing the size distribution curve of the dissolved particles was developed and evaluated. The DI technique provides a sensitive response even at low concentrations without any dilution of the complex sample matrix. These experiments were further enhanced with an automated data evaluation procedure to objectively distinguish between ionic and NP events. With this approach, a fast and reproducible determination of inorganic NPs and ionic backgrounds can be achieved. This study can serve as guidance when choosing the optimal analytical method for NP characterization and for the determination of the origin of an adverse effect in NP toxicity. KW - Nanon KW - Characterization KW - SpICP-MS KW - Matrix KW - Dissolution PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572138 DO - https://doi.org/10.3390/nano13050922 VL - 13 IS - 5 SP - 1 EP - 19 AN - OPUS4-57213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Rieck, C. A1 - Hillemeier, B. T1 - Use of Low Frequency Ultrasound Echo Technique to Determine Cavities in Wooden Construction Composites T2 - 6th International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) CY - Berlin, Germany DA - 2003-09-16 PY - 2003 UR - http://www.ndt.net/article/ndtce03/papers/p051/p051.htm SN - 3-931381-49-8 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3230 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Rieck, C. A1 - Hillemeier, B. A1 - Krause, Martin T1 - Hohlstellenortung in Holzbalken mit dem Ultraschallverfahren N2 - Zusammenfassung Die Anwendung des Ultraschallecho-Verfahrens zur Hohlstellenortung in Holzbalken wird beschrieben. An Hand der Versuchsergebnisse wird der Einfluss der Anisotropie des Holzes auf die Messkopfanordnung und Schallgeschwindigkeit dargestellt. Mit der optimierten Messanordnung ist die erfolgreiche Detektierung von Nachbildungen von Minderdicken und Kernfäule möglich. Besonders klar sind Schäden in Faserrichtung (Kernfäulenachbildung) nachzuweisen. Die sehr guten Ergebnisse zeigen die Anwendbarkeit des Ultraschallecho-Verfahrens an Holz. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2002 CY - Weimar, Deutschland DA - 2002-05-06 KW - ZfP an Holzbauteilen KW - Fehlstellen KW - Minderdicken KW - Ultraschallecho-Experimente an Probekörpern PY - 2002 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/p32/p32.htm SN - 3-931381-39-0 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 80-CD PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-1937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Lutz, J. A1 - Hillemeier, B. A1 - Rieck, C. T1 - Niederfrequente Ultraschall-Echo-Verfahren und Bohrwiderstandsmessung zur Untersuchung von Holzbauteilen T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Rostock, Deutschland DA - 2005-05-02 KW - ZfP an Holzbauteilen KW - Fehlstellen KW - Minderdicken KW - Ultraschallecho-Experimente an Probekörpern KW - Ultraschall-Echo KW - Fäulnis KW - Bauwesen PY - 2005 SN - 3-931381-64-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 94-CD SP - 1(?) EP - 11(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-11960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Hillger, w. A1 - Bühling, L. A1 - Ilse, D. A1 - Hillemeier, B. A1 - Rieck, C. T1 - Luftultraschall und Ultraschall-Echo-Technik an Holz T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Rostock, Deutschland DA - 2005-05-02 KW - ZfP an Holzbauteilen KW - Fehlstellen KW - Minderdicken KW - Ultraschallecho-Experimente an Probekörpern KW - Ultraschall-Echo KW - Fäulnis KW - Bauwesen KW - Luftultraschall PY - 2005 SN - 3-931381-64-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 94-CD SP - 1(?) EP - 15(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-11961 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Rieck, C. A1 - Hillemeier, B. T1 - Materialuntersuchung an Holz mit niederfrequenter Ultraschall-Echotechnik N2 - Kurzfassung Die Anwendung niederfrequenter Ultraschall-Echotechnik mit Longitudinal- und Transversalwellen für die Materialuntersuchung von Holzbauteilen wird beschrieben. Weiterhin wird der Einfluss der Holzfasern auf die Schallgeschwindigkeiten und Oberflächenwellen an Hand von Messergebnissen aufgezeigt. Die Leistungsfähigkeit des Ultraschall-Echoverfahrens an ungeschädigten Holzkörpern und Körpern mit eingebrachten Bohrungen in Faserrichtung (Kernfäulnissimulation) wird dargestellt. Es ist zudem möglich, bei koppelmittelfreier Ankopplung mit Transversalwellen indirekt Fäulnis von der ungeschädigten Bauteilseite aus zu orten. Als Referenzverfahren werden die Bohrwiderstandsmethode oder die Röntgendurchstrahlung eingesetzt. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2004 CY - Salzburg, Österreich DA - 2004-05-17 PY - 2004 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp04/papers/v87/v87.htm SN - 3-931381-55-2 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-5216 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hasenstab, Andreas A1 - Krause, Martin A1 - Hillemeier, B. A1 - Rieck, C. T1 - Ultraschallecho-Messungen an Holz N2 - In der Praxis kann Fäulnis in Holzkonstruktionen ein großes Problem darstellen. Ein Fäulnisbefall kann zu einer Schädigung in der Gesamtkonstruktion führen. Zusammen mit der TU Berlin wurden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Versuche mit Ultraschallecho zur Detektion von Bauteilrückwänden und verdeckten Hohlstellen durchgeführt. Hierbei werden Sender und Empfänger auf einer Bauteilseite angekoppelt, was eine große Anwendungsvielfalt ermöglicht. Im Rahmen der Versuche an der BAM wurden zylindrische Longitudinalwellenprüfköpfe in Zweikopftechnik mit 100 kHz angeregt und an den Probekörpern mit verschiedenen Koppelmitteln angekoppelt. Die Messergebnisse wurden graphisch als B-Bilder dargestellt und ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass die Rückwand der fehlerfreien Probekörper klar geortet wird und eingebrachte Hohlstellen besonders gut detektiert werden können. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschallecho KW - Holz PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1007/s00107-006-0124-x SN - 0018-3768 VL - 64 SP - 475 EP - 481 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-23056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Algernon, A. A1 - Walther, A. A1 - Denzel, W. A1 - Ebsen, B. A1 - Feistkorn, S. A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. A1 - Kathage, S. A1 - Kessler, S. A1 - Köpp, Christian A1 - Krause, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Schickert, M. A1 - Taffe, A. A1 - Timofeev, Juri A1 - Wilcke, M. A1 - Wolf, J. T1 - Qualitätssicherung und Validierung der Anwendung zerstörungsfreier Prüfungen von Stahlbetonbauteilen im Bauwesen N2 - Stahlbetontragwerke sind eine wichtige Konstruktionsweise im Bauwesen und ein wachsendes Anwendungsfeld für die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). Zur Sicherung der Tragsicherheit, strukturellen Integrität, Bestimmung von Geometrien und zur Detektion konstruktiver Elemente wie z.B. Bewehrung, Verankerungen und Spannkanälen besitzen zerstörungsfreie Prüfverfahren in diesem Bereich inzwischen große Relevanz. Durch den bislang erreichten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung haben moderne akustische und elektromagnetische Verfahren eine beachtliche Leistungsfähigkeit erreicht. Von Geräteherstellern sind diese in kommerziellen Produktserien umgesetzt worden und finden eine zunehmend breite Anwendung in der Praxis. In einigen anderen Anwendungsgebieten, in denen die ZfP bereits fester Bestandteil von Überwachungen ist, wie z.B. im Maschinenbau und insbesondere in der Kerntechnik und der Luftfahrt, existieren umfangreiche Qualitätssicherungssysteme für die konforme Anwendung und zuverlässige Einbeziehung der ZfP. Dem relativ jungen Entwicklungsstadium moderner ZfP für Stahlbetonbauteile entsprechend müssen solche Konzepte im Bauwesen erst noch entwickelt bzw. implementiert werden. Dementsprechend hat sich der Unterausschuss Qualitätssicherung (UA- S) des Fachausschusses ZfP im Bauwesen (ZfPBau) die Definition und Verbesserung der Qualität von ZfP-Anwendungen sowie insbesondere die verfahrensunabhängige Standardisierung von Prüfprozeduren und statistische Absicherung der Prüfergebnisse zum Ziel gemacht. Die aktuellen Arbeitsfelder beinhalten die Entwicklung praxisgerechter Konzepte für Prüfprozeduren und deren Erprobung in einem Ringversuch sowie die Konzeption von Testkörpern hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte wie Parameterstudien, Validierung, Kalibrierung und Simulation. Dabei werden Ansätze anderer Branchen durchaus einbezogen, die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des Bauwesens wird jedoch als wesentlich angesehen und stellt somit eine wichtige Vorgabe dar. Da die Tätigkeiten nicht auf einzelne Verfahren begrenzt sind, müssen generelle Vorgehensweisen entwickelt werden, die sich auf die jeweiligen Verfahren konkretisieren lassen. Der Vortrag gibt hierzu erste Einblicke in die Arbeit des Ausschusses. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Beton KW - Qualitätssicherung KW - Validierung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472417 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-47241 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sieg, H. A1 - Lehmann, C. A1 - Kästner, Claudia A1 - Krause, B. A1 - Burel, A. A1 - Chevance, S. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Tentschert, J. A1 - Bräuning, A. A1 - Laux, A. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Loipis, I. E. A1 - Fessard, V. A1 - Luch, A. A1 - Lampen, A. T1 - Effects of Al-, Ti- and Zn-containing nanomaterials on cell lines in vitro N2 - Among the different tested endpoints, Al- and Ticontaining nanomaterials did notshowany toxicity in intestinal cell lines in vitro. Nevertheless, this absence of effect was not due to an absence of exposure, since particle-specific uptake was reported. Metal particle uptake over a long time period might therefore be relevant for risk assessment of aluminum- and titanium-containing food products. T2 - 52nd Congress of the European-Societies-of-Toxicology (EUROTOX) CY - Seville, Spain DA - 04.09.2017 KW - Nanoparticles PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2016.06.1954 SN - 0378-4274 VL - 258 SP - S272 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-40939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kityk, A.V. A1 - Busch, M. A1 - Rau, D. A1 - Calus, S. A1 - Cerclier, C.V. A1 - Lefort, R. A1 - Morineau, D. A1 - Grelet, E. A1 - Krause, Christina A1 - Schönhals, Andreas A1 - Frick, B. A1 - Huber, P. T1 - Thermotropic orientational order of discotic liquid crystals in nanochannels: an optical polarimetry study and a Landau-de Gennes analysis N2 - Optical polarimetry measurements of the orientational order of a discotic liquid crystal based on a pyrene derivative confined in parallelly aligned nanochannels of monolithic, mesoporous alumina, silica, and silicon as a function of temperature, channel radius (3–22 nm) and surface chemistry reveal a competition of radial and axial columnar orders. The evolution of the orientational order parameter of the confined systems is continuous, in contrast to the discontinuous transition in the bulk. For channel radii larger than 10 nm we suggest several, alternative defect structures, which are compatible both with the optical experiments on the collective molecular orientation presented here and with a translational, radial columnar order reported in previous diffraction studies. For smaller channel radii our observations can semi-quantitatively be described by a Landau–de Gennes model with a nematic shell of radially ordered columns (affected by elastic splay deformations) that coexists with an orientationally disordered, isotropic core. For these structures, the cylindrical phase boundaries are predicted to move from the channel walls to the channel centres upon cooling, and vice-versa upon heating, in accord with the pronounced cooling/heating hystereses observed and the scaling behavior of the transition temperatures with the channel diameter. The absence of experimental hints of a paranematic state is consistent with a biquadratic coupling of the splay deformations to the order parameter. PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1039/c4sm00211c SN - 1744-683X VL - 10 IS - 25 SP - 4522 EP - 4534 PB - RSC Publ. CY - Cambridge AN - OPUS4-30866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sieg, H. A1 - Krause, B.-C. A1 - Kästner, Claudia A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Tentschert, J. A1 - Jungnickel, H. A1 - Laux, P. A1 - Braeuning, A. A1 - Fessard, V. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Luch, A. A1 - Lampen, A. T1 - Cellular Effects of In Vitro-Digested Aluminum Nanomaterials on Human Intestinal Cells N2 - Aluminum (Al) can be taken up from food, packaging, or the environment and thus reaches the human gastrointestinal tract. Its toxic potential after oral uptake is still discussed. The fate of different solid and ionic Al species during the passage through the digestive tract is the focus of this research, as well as the cellular effects caused by these different Al species. The present study combines the physicochemical processing of three recently studied Al species (metallic Al0, mineral Al2O3, and soluble AlCl3) in artificial digestion fluids with in vitro cell systems for the human intestinal barrier. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and small-angle X-ray scattering (SAXS) methods were used to characterize the Al species in the artificial digestion fluids and in cell culture medium for proliferating and differentiated intestinal Caco-2 cells. Cytotoxicity testing and cellular impedance measurements were applied to address the effects of digested Al species on cell viability and cell proliferation. Microarray-based transcriptome analyses and quantitative real-time PCR were conducted to obtain a deeper insight into cellular mechanisms of action and generated indications for cellular oxidative stress and an influence on xenobiotic metabolism, connected with alterations in associated signaling pathways. These cellular responses, which were predominantly caused by formerly ionic Al species and only at very high concentrations, were not impacted by artificial digestion. A two-directional conversion of Al between ionic species and solid particles occurred throughout all segments of the gastrointestinal tract, as evidenced by the presence of nanoscaled particles. Nevertheless, this presence did not increase the toxicity of the respective Al species. KW - SAXS KW - Small-angle X-ray scattering KW - Nanoparticle PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1021/acsanm.9b02354 VL - 3 IS - 3 SP - 2246 EP - 2256 PB - American Chemical Society AN - OPUS4-50632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -