Wenn neue Chemikalien oder Materialien entwickelt werden, besteht hinsichtlich ihrer biologischen Effekte und möglichen gesundheitlichen Auswirkungen Bedarf an neuem Wissen. Denn bevor diese neuen Materialien in verschiedenen Anwendungen auf den Markt kommen, müssen sie entsprechend der gesetzlichen Vorgaben zu möglichen Gefährdungspotenzialen bewertet werden.
Hierfür gibt es die Chemikalien-, Arzneimittel-, Lebensmittel-, Kosmetik– und Waschmittel-Verordnung sowie eine Vielzahl weiterer Regularien. Diese Vorschriften gelten auch für innovative Materialien und Nanomaterialien.
Bei neu entwickelten innovativen Materialien und Nanomaterialien spielen weitere Überlegungen eine wichtige Rolle: können die besonderen Eigenschaften, z.B. der Nanovariante eines Materials auf physikalischer oder chemischer Ebene auch ihre Auswirkungen auf Mensch und Umwelt beeinflussen? Um dies herauszufinden, werden neu entwickelte Materialien meist auch toxikologisch untersucht. Dafür können Toxikologen, meist Chemiker, Mediziner oder Biologen, in ihrer Forschung zwei sich grundsätzlich unterscheidende Wege einschlagen. Sie können entweder in vitro oder in vivo Untersuchungen durchführen.
Neben der Einschätzung der möglichen biologischen Effekte von innovativen Materialien und Nanomaterialien im Körper ist eine Bewertung der Materialien für die Gesundheit der Bevölkerung insgesamt von Bedeutung (Epidemiologie), zum Beispiel mit Blick auf die mögliche Gefährdung von Arbeitern an ihrem Arbeitsplatz. Ebenfalls muss der Einfluss auf Organismen in der Umwelt und eine mögliche Umweltgefährdung berücksichtigt werden.
Gesundheitliche Beeinträchtigung durch Chemikalien jeder Art sind fast immer von der Konzentration abhängt. Seit Paracelsus (1493-1541) wissen wir, dass “All Ding’ sind Gift und nichts ohn’ Gift; allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist.” Diese Aussage, heute noch genauso gültig wie damals, sagt aus, dass eine biologische/toxikologische Wirkung in allem steckt, allein die Konzentration/Dosis, die ein Lebewesen aufnimmt, entscheidet darüber, ob es eine negative Wirkung ergibt oder nicht. Allerdings gibt es auch Ausnahmen von dieser Regel, wozu z.B. krebserregende oder auch hormonähnlich wirkende Stoffe gehören, deren Wirkung der Konzentrationsabhängigkeit nur sehr bedingt folgen.
