Department Analytische Umweltchemie

In welchem Maße werden organische Chemikalien über die Nahrung, die Luft oder das Wasser in den Organismus aufgenommen? In welchen Organen werden sie angereichert, wie abgebaut und ausgeschieden? Wie spielen all diese Prozesse zusammen und was bedeutet dies für die Toxizität und Bioakkumulation? Welche Unterschiede treten zwischen den verschiedenen Organismen auf? Wie müssen experimentelle Testsysteme aussehen, die uns erlauben, ohne Tierversuche möglichst viel über diese Fragestellungen zu lernen?

Zehntausende organische Chemikalien müssen in Bezug auf ihre Toxizität und ihr Umweltverhalten beurteilt werden, bevor sie zugelassen werden können. Das ist aufwendig und teuer und erfordert aktuell häufig auch Tierversuche. Trotz des hohen Aufwands bleiben am Ende Unsicherheiten in der Beurteilung. Unser Anliegen ist es, Tierversuche zu vermeiden und durch ein verbessertes mechanistisches Prozessverständnis den Beurteilungsprozess zu optimieren und zu vereinfachen.

Wir führen im Department Analytische Umweltchemie (AUC) Experimente durch, um Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur von Chemikalien und deren physikalisch-chemischen Eigenschaften herauszufinden, beispielsweise die Tendenz zur Bindung an Proteine oder Fette. Entdecken wir solche Zusammenhänge, dann können wir sie nutzen, um Vorhersageinstrumente zu entwickeln. All diese Detailinformationen fließen außerdem in ein komplexes mathematisches Modell, das den Verbleib von Chemikalien in Wirbeltieren beschreibt. Dieses Modell soll helfen, toxische Effekte von Chemikalien besser zu verstehen und vorhersagbar zu machen. Weiterhin zeigt uns dieses Modell, wie sich physiologische Unterschiede zwischen Arten aber auch zwischen Individuen auf das Verhalten von Chemikalien in Organismen auswirken.

Mit unserer Arbeit verfolgen wir das Ziel, ausgehend von der molekularen Struktur von Chemikalien und mithilfe von detaillierten physiologischen Informationen, die Wirkung von organischen Chemikalien in Organismen vorhersagbar zu machen. In einer mehrstufigen Herangehensweise, die Experimente und Modellierung umfasst, soll mit geringstmöglichem Aufwand ein Maximum an Information erreichbar werden.