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Vergleich Nano-Transportsystem
gegenüber Mikro-Transportsystem
2 © 2014 - Swiss Nano-Cube
Beispiele für Innovationspotenziale der Nanotechnologien- Bereich Kosmetik-Industrie -
Nano-Transportsysteme für Wirkstoffe (Drug Delivery Systeme):
Das Transportsystem umschliesst den Wirkstoff mit einer Hülle, welche die Wirksubstanz schützt, so dass sie gezielt zum bestimmten Anwendungsgebiet transportiert werden kann.
Wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologien in der Schweiz
Quelle: VDI Technologiezentrum GmbH
Implantate 19%
In-vitro-Diagnostik
17%
In-vivo-Diagnostik
7%
Wirkstoffe & Therapien
3%
Wirkstoff-transport
54%
3
Übersicht: Medizinische Nano-Applikationen
© 2014 - Swiss Nano-Cube
Mikro- Transporter
Nano- Transporter
Mikro- Transporter:
- kleiner Hautbereich - geringe Eindringtiefe
Nano- Transporter:
- grosse Hautbereich - grosse Eindringtiefe
menschliche Haut
4
Nano-Transporter dringen sehr viel tiefer in die Haut ein als Mikro-Transportsysteme
Eindringtiefe in die Haut: Mikro- und Nanotransporter
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Quelle: Ciba Spezialitätenchemie AG
Liposome NANOTOPES®
20 - 40 nm
Übersicht: Mikro- und Nanotransportsysteme
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Quelle: Ciba Spezialitätenchemie AG
Produktionskessel / Mikro- u. Nano-Transportsysteme
Kessel
Rührer
Herstellung von Mikro- und Nano-Transportsystemen
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Frage 1:Welche Vorteile / Nachteile haben Nano-Transporter resp. Mikro-Transportsysteme beim Einsatz in Hautpflegeprodukten bzgl.
- Wirksamkeit- Einfluss auf die Umwelt?
Frage 2:Wie unterscheiden sich die Herstellungsverfahren für Nano-Transportsysteme von denen für Mikro-Transportern bzgl.
- Stoffeinsatz (Rohstoffe, Formulierungsstoffe etc.)- Energieeinsatz?
Frage 3:Auf welche Kosten eines Hautpflegemittels wirkt sich die Produktumstellung von einem Mikro-Transportsystem auf ein Nano-Transportsystem aus. Orientieren Sie sich dabei an die in der nachfolgenden Abbildung dargestellten Herstellungs- und Logistikschritte, bis das Pflegemittel im Verkaufsregal des Detailhandels steht?Auf welchen Prozentsatz schätzen Sie den "Vorteil" (z.B. Kosten für Chemikalien, Energien, Verpackungsmaterialien sowie Auswirkungen auf die Umwelt, den ein Hautpflegeprodukt mit Nanotransportern gegenüber einem Produkt mit Mikro-Transportsystemen hat?
Gruppenarbeit: Beantwortung von 3 Fragen
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Produktion StandardisierungKonfektionierung /
AbpackungTransport
Detail-handel
Produktionskette Drug Delivery Systeme
Rohstoff 1
Rohstoff 2
Rohstoff 3
Energien
Zusatz-stoff 1
Zusatz-stoff 2
Formulierungsstoffe
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Quelle: Eigene Darstellung
Zusammenfassung Gruppenarbeit-Ergebnisse: Vorteile von Nano-Transportsystem gegenüber Mikro-Transportsystem
Deutlich verbesserter Effekt von Wirkstoffen durch zielgenaue Anwendung
Auf Grund der besseren Wirkstoffverfügbarkeit in der Haut kommt derVerbraucher mit deutlich geringeren Produktmengen aus
Der geringere Bedarf an Produktmengen schlägt beim Vergleich der Öko-Bilanz gegenüber konventionellen Pflegeprodukte positiv zu Buche
Geringere Umweltbelastung beim Abwaschen der Wirkstoffe von der Haut
Geringerer Stoff- und Energieeinsatz bei der Produktion
Effizienzsteigerung Nano-Transport-System gegenüber Mikro-Transport-Systen: + 34 Prozent (Analyse/Öko-Institut, Freiburg)
Mit ihrem Einsatz liessen sich jährlich Tausende Tonnen Material (Rohstoffe, Verpackungen) einsparen
Einsparung pro Jahr (Deutschland): > 10.000 t Fettsäuren > 9.000 t Verpackungsmaterial
deutliche Einsparungen bei
Formulierungsmittel
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Antwort auf Frage 1: Vergleich - Vorteile / Nachteile von Nano- und Mikro-Transportsystemen bei Anwendung in Körperpflegemittel
Parameter Nano-Transportsystem Mikro-Transportsystem
Wirksamkeit alsKörperpflegemittel:
- Besserer Wirkstoffeffekt auf Grund zielgenauer An-wendung
- Wirkstoff gelangt in tiefere Hautschichten
- Bessere Wirkstoffverfügbarkeit führt zu geringerem Produkt-verbrauch
- Wirkstoff gelangt nur in obere Hautschichten
- geringere Wirkstoff-mengen gelangen an den Zielort
- höherer Produktver-brauch
Einfluss auf die Umwelt:
- Geringere Umweltbelastung beim Abwaschen der Wirk-stoffe von der Haut
- Geringerer Stoff- und Energie-einsatz bei der Produktion
- Kleinere Verpackungsein-heiten führen zu geringeren Abfallmengen
- höhere Umweltbelastung (Abwasser, Energie, Verpackungs-materialien)
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Quelle: Eigene Darstellung
Antworten auf Frage 2: Unterschiede in den Herstellungs-verfahren
Parameter Nano-Transportsystem Mikro-Transportsystem
Stoffeinsatz: Deutlich geringere Rohstoff-und Formulierungsmittel-mengen, da Wirksubstanzen konzentrierter eingesetzt werden können.
Deutlich höherer Einsatz an Rohstoffen und Formulierungsmittel
Energieeinsatz: Geringerer Energiebedarf, da kleinere Volumina transportiert u. gemischt werden müssen (pumpen, heizen, rühren)
Grössere Volumina be-deuten höherer Energie-bedarf für Transport und Durchmischung der ver-schiedenen Materialien.
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Quelle: Eigene Darstellung
Antwort auf Frage 3: Herstellungskosten für Hautpflegemittel unter Verwendung von Nano- resp. Mikro-Transportsystemen
Parameter Nano-Transportsystem Mikro-Transportsystem
Stoffeinsatz:(Rohstoffe, Formulierungs-mittel)
Deutlich Kosteneinsparung bei Rohstoffen u. Formulierungs-mittel, da Wirksubstanzen konzentrierter eingesetzt werden können.
Deutlich höhere Kosten für Rohstoffe und Formulierungsmittel
Sonstige Kosten:(Strom, Wasser, Verpackung, Lagerung, Transport)
Auf Grund der geringeren Materialvolumina bei der Her-stellung resultieren niedrigere Strom-, Wasser-, Lagerungs-, Ver-packungs- und Transportkosten.
Auf Grund der grösseren Volumina bei der Her-stellung resultieren höhere Strom-, Wasser-, Lagerungs-, Verpackungs- und Transportkosten.
"Vorteil" / Nano- gegenüber Mikro-Transportsystem in % (Schätzfrage):
+ 34 % gegenüber Mikro-Transportsystem
- 34 % gegenüber Nano-Transportsystem
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Quelle: Eigene Darstellung
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