In Vitro Exposure Systems and Bioassays for the Assessment of Toxicity of Nanoparticles to the Human Lung

Abstract:

The rapid development of nanotechnology requires the production of nanoparticles which are found in numerous novel products. To reduce the number of animal tests during the assessment of lung toxicity of airborne nanoparticles in vitro exposure systems and lung specific bioassays have been developed. The reproducible application of bioassays for exposure of lung cells at the air-liquid interface promises a higher efficiency and cost reductions in toxicological testing. Despite significant progress of the exposure technology and fundamentals of bioassays a stringent validation of the in vitro versus in vivo tests is still lacking.

Zusammenfassung:

Die schnelle Entwicklung der Nanotechnologie erfordert die Produktion von Nanopartikeln, die mittlerweile in zahlreichen neuen Produkten eingesetzt werden. Um die Anzahl der Tierversuche bei der Prüfung auf Lungentoxizität zu vermindern, wurden in vitro Expositionsverfahren und lungenspezifische Bioassays entwickelt. Die reproduzierbare Anwendung von Bioassays, die auf der Exposition von Lungenzellen an der Luft-Flüssigkeitsgrenzschicht beruhen, verspricht Effizienzgewinne und Kostenminderung bei toxikologischen Tests. Trotz deutlicher Fortschritte bei der Expositionstechnologie und bei den Grundlagen der Bioassays fehlt noch immer eine stringente Validierung der in vitro Tests gegenüber den in vivo Verfahren.