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Die Bestimmung der Nanopartikelgrößen- und -formverteilung nach OECD TG 125 mit einem Differentiellen Mobilitäts Analyse System (DMAS), auch bekannt als SMPS, wird vorgestellt:
- Generelles Messprinzip
- Welchen Durchmesser misst die Methode?
- Welche Partikel kann diese Methode messen?
- Welche Informationen kann diese Methode liefern?
- Wo stößt die Methode an ihre Grenzen?
- Implementierung und Datenauswertung,
- Reporting.
Anschließend wurde eine Q&A-Session für DMAS/SMPS organisiert.
This study describes an interlaboratory comparison (ILC) among nine (9) laboratories to evaluate and validate the standard operation procedure (SOP) for single-particle (sp) ICP-TOFMS developed within the context of the Horizon 2020 project ACEnano. The ILC was based on the characterization of two different Pt nanoparticle (NP) suspensions in terms of particle mass, particle number concentration, and isotopic composition. The two Pt NP suspensions were measured using icpTOF instruments (TOFWERK AG, Switzerland).
Two Pt NP samples were characterized and mass equivalent spherical sizes (MESSs) of 40.4 ± 7 nm and 58.8 ± 8 nm were obtained, respectively. MESSs showed <16% relative standard deviation (RSD) among all participating labs and <4% RSD after exclusion of the two outliers. A good agreement was achieved between the different participating laboratories regarding particle mass, but the particle number concentration results were more scattered, with <53% RSD among all laboratories, which is consistent with results from previous ILC studies conducted using ICP-MS instrumentation equipped with a sequential mass spectrometer. Additionally, the capabilities of sp-ICP-TOFMS to determine masses on a particle basis are discussed with respect to the potential for particle density determination. Finally, because quasi-simultaneous multi-isotope and multielement determinations are a strength of ICP-TOFMS instrumentation, the precision and trueness of isotope ratio determinations were assessed. The average of 1000 measured particles yielded a precision of below ±1% for intensity ratios of the most abundant Pt isotopes, i.e. 194Pt and 195Pt, while the accuracy of isotope ratios with the lower abundant isotopes was limited by counting statistics.
Tour de table - BAM
(2021)
OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien
(2021)
Abschlusspräsentation des Projektes "OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien" - Projektteil Nanopartikel.
Es hat sich gezeigt, dass alle Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung Vor- und Nachteile haben. Es wird dringend empfohlen Größenverteilungen immer mit mindestens zwei unterschiedlichen Methoden zu bestimmen: Bildgebend und mit gute Anzahlstatistik.
Verschiedene Durchmesser wurden in der TG-PSD mit einem Indexsystem versehen, welches zukünftig Verwechslungen zwischen unterschiedlichen Durchmessern vermeiden soll.
Wird ein bestimmter Durchmesser benötigt (z.B. hydrodynamisch, aerodynamisch), muss die Methode passend gewählt werden. Eine Umrechnung von einem Durchmesser in einen anderen ist in der Regel fehlerbehaftet.
Es wurde ein einheitliches Reporting-System in der TG-PSD eingeführt.
The particle size distribution is considered the most relevant information for nanoscale property identification and material characterization. The current OECD test guideline on particle size and size distribution (TG 110) is not applicable to ‘nano-sized’ objects. In this project we thus develop a new OECD test guideline for the measurement of the size and size distribution of particles and fibers with at least one dimension in the range of 1 - 1000 nm. A fiber is defined as an object having an aspect ratio of length/diameter l/d >3. The width and length of each fiber should be measured concurrently.
In order to measure the particle size distributions, many techniques are available. 9 methods for particles and 2 methods for fibres have been tested in a prevalidation study and appropriate methods will be compared in an interlaboratory round robin test starting in February 2019.
The particle size distribution is considered the most relevant information for nanoscale property identification and material characterization. The current OECD test guideline on particle size and size distribution (TG 110) is not applicable to ‘nano-sized’ objects. In this project we thus develop a new OECD test guideline for the measurement of the size and size distribution of particles and fibers with at least one dimension in the range of 1 - 1000 nm. A fiber is defined as an object having an aspect ratio of length/diameter l/d >3. The width and length of each fiber should be measured concurrently.
In order to measure the particle size distributions, many techniques are available. 9 methods for particles and 2 methods for fibres have been tested in a prevalidation study and appropriate methods will be compared in an interlaboratory round robin test starting in February 2019.
Atherosklerotische Läsionen können durch Magnetresonanztomographie (MRT) unter Verwendung von sehr kleinen Eisenoxidnanopartikeln (VSOP) sichtbar gemacht werden. VSOP akkumulieren in atherosklerotischen Plaques und dienen somit als Atherosklerosesonde.
Das Ziel dieses Projektes war die Abbildung der Verteilung von Europium-dotierten VSOP (Eu-VSOP) durch Laserablation ICP-MS in histologischen Dünnschnitten der Aortenwurzelregion des ApoE-Knockout-Mausmodells, das reich an atherosklerotischen Plaques ist. Darüber hinaus wurde untersucht, ob die VSOP-Akkumulation in den Plaques mit anderen Biomarkern der Entzündung wie Makrophagen und verändertem Endothel korreliert. Somit wäre eine Beurteilung, ob es sich hierbei um instabile bzw. vulnerable Plaque-Regionen handelt möglich. Zu diesem Zweck wurden Antikörper mit verschiedenen Lanthaniden markiert und mit der Eu-VSOP-Verteilung unter Verwendung von LA-ICP-MS in einem Multiplex-Messmodus korreliert.
Eine mögliche Korrelation von reaktiven Stickstoffspezies (RNS) mit endogenem Eisen oder Eu-VSOP kann ebenfalls durch LA-ICP-MS nachgewiesen werden. Zu diesem Zweck wurden RNS-spezifische Antikörper auch mit Lanthaniden markiert.
The antimicrobial photodynamic approach has been demonstrated as an efficient and sustainable process for the eradication of microbial pathogens. In this work, silica-coated Magnetite nanoparticles (NPs) were used as carriers of glycosylated porphyrins and phthalocyanines. Their subsequent cationization
resulted in the production of stable antimicrobial photosensitizing materials, effective against E. coli. Suspensions of the photocatalysts in water present bimodal size distributions formed by big clusters and small NPs with hydrodynamic diameters between 8 and 38 nm. The presence of small NPs in the suspensions is related to an effective photodynamic inactivation (PDI) of E. coli cells. Glycosylation of the PS showed a positive effect on the PDI performance, which could be related to a higher accumulation of the photocatalyst over the bacterial cell membrane. In addition, these biocidal agents proved to be photostable and their photoactive performance decreased only between 23% and 28% upon 5 PDI cycles, mostly because of the loss of material between cycles, which makes them promising materials for water disinfection purposes.