In der Dosimetrie und Charakterisierung relevanter Materialeigenschaften stoßen etablierte Expositionsverfahren zur Bewertung der toxischen Wirkung von nanoskaligen Partikeln an ihre Grenzen. Zur Untersuchung der Wirkung inhalierter Partikel wird daher zunehmend das Verfahren zur in vitro Exposition von Lungenzellen an der Luft-Flüssigkeits-Grenzschicht eingesetzt. In dieser Arbeit wurde ein entsprechendes Expositionssystem aufgebaut, im Detail charakterisiert und für die Untersuchung von Nanopartikeln eingesetzt. Zur Vorhersage der Depositionsezienzen wurde ein uid-dynamisches Modell für Partikelgröÿen zwischen 20 nm und 2 m entwickelt und experimentell validiert. Die relativ geringe Depositionsezienz der Expositionskammern von ca. 1% wurde durch ein elektrostatisches Feld um mehr als eine Gröÿenordnung erhöht, so dass die Simulation akut erhöhter Partikelbelastungen möglich ist. Die Funktionstüchtigkeit des Expositionssystems wurde mit luftgetragenen Metalloxidnanopartikeln (TiO2, SiO2) und Ruÿaerosol demonstriert. Dazu wurden verschiedene Aerosolerzeugungsverfahren getestet und die Aerosole insbesondere bezüglich ihres Agglomerationszustands und Residualpartikelanteils charakterisiert. Zur Bestimmung der deponierten Dosis wurden verschiedene Methoden untersucht und deren Anwendungsbereiche eingegrenzt. Die aus den Expositionsversuchen ermittelten wirksamen Dosen wurden mit realistischen Partikelbelastungen verglichen und den beobachteten Reaktionen der A549 Lungenzelllinie gegenübergestellt. Akute inammatorische und zytotoxische Zellreaktionen wurden nur nach Exposition mit unnatürlich hohen Dosen an SiO2 Nanopartikeln beobachtet
