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The breadth of applications of nanoparticles and the access to food-associated consumer products containing nanosized materials lead to oral human exposure to such particles. In biological fluids nanoparticles dynamically interact with biomolecules and form a protein corona. Knowledge about the protein corona is of great interest for understanding the molecular effects of particles as well as their fate inside the human body. We used a mass spectrometry-based toxicoproteomics approach to elucidate mechanisms of toxicity of silver nanoparticles and to comprehensively characterize the protein corona formed around silver nanoparticles in Caco-2 human intestinal epithelial cells. Results were compared with respect to the cellular function of proteins either affected by exposure to nanoparticles or present in the protein corona. A transcriptomic data set was included in the analyses in order to obtain a combined multiomics view of nanoparticle-affected cellular processes. A relationship between corona proteins and the proteomic or transcriptomic responses was revealed, showing that differentially regulated proteins or transcripts were engaged in the same cellular signaling pathways. Protein corona analyses of nanoparticles in cells might therefore help in obtaining information about the molecular consequences of nanoparticle treatment.
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.
A controlled-atmosphere cone calorimeter that is built by modifying the Standard apparatus with the addition of a controlled-atmosphere chamber offers a time- and cost-saving approach for reaction-to-fire testing in vitiation- and ventilation-controlled atmospheres. Due to the design of the added enclosure no mechanical changes on cone calorimeter’s Standard ductwork are required. This offers some advantages but also important limitations. The design has an open connection between the outlet of the added enclosure and the cone calorimeter’s exhaust hood. Therefore, sufficient ambient air from the laboratory surroundings is drawn into the System to introduce effects which have the potential to affect test results significantly.
A procedure which is is suitable to consider physical effects of the ambient air on the calculation of the heat release rate is presented as well as initial results of an application towards toxic potency assessment. Signs for Chemical effects of the ambient air such as post reactions are shown but subject of an ongoing work.
Es werden die Untersuchungsergebnisse für ein geeignetes Zündkriterium zur Bestimmung von Explosionsgrenzen bei nichtatmosphärischen Bedingungen vorgestellt. Dazu wurden für Anfangsdrücke bis 20 bar Zündversuche an den Explosionsgrenzen von CHL/Luft-, CaHg/Luft-, H2/Luft- und NHs/Luft-Gemischen in einem Autoklav mit Sichtscheibe durchgeführt. In der Auswertung wurden visuelle Zündkriterien und ein Druckschwellenkriterium miteinander verglichen. Weiterhin wurden Untersuchungen zum erforderlichen Mindesvolumen des Explosionsgefäßes in Abhängigkeit des Anfangsdrucks durchgeführt. Dazu wurden jeweils Zündversuche mit demselben Gemisch aus CH4 und Luft bei Anfangsdrücken bis 50 bar in Volumina zwischen 0,2 dm3 und 6,0 dm3 durchgeführt.
Sicherheitstechnischen Kenngrößen stellen die Grundlage für die Bewertung von Explosionsrisiken in der chemischen Industrie dar, sowie für die Klassifizierung von gefährlichen Stoffen und Gütern. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind, wie Stoff konstanten (z. B. Dichte, Siedepunkt) abhängig von Druck und Temperatur. Im Gegensatz zu Stoffkonstanten sind sicherheitstechnische Kenngrößen jedoch in unterschiedlichem Maße vom Bestimmungsverfahren abhängig. Einfluss können sowohl die Prüfapparatur (z. B. Zündgefäß, Zündquelle) als auch das Bestimmungsverfahren (vor allem das Kriterium) haben. Für die Anwendung im Explosionsschutz ist es erforderlich einheitliche und zuverlässige Werte für die Kenngrößen zu erhalten. Daher sind die Bestimmungsverfahren für Explosionskenngrößen in den meisten Fällen genormt. Sie sind in der Regel dem Geltungsbereich der europäischen Richtlinien 94/9/EG und 1999/92/EG zugeordnet. Wegen des Anwendungsbereiches der Richtlinien gelten bislang die meisten dieser genormten Bestimmungsverfahren (z. B. Explosionsgrenzen (EN 1839), Zündtemperatur (EN 14522)) nur für atmosphärische Bedingungen. Jedoch werden in der chemischen Industrie viele Prozesse mit anderen Oxidationsmitteln als Luft (z. B. reiner Sauerstoff, Distickstoffmonoxid) sowie bei höheren Drücken und Temperaturen durchgeführt.
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.