Nanopartikel: Zwerge erobern die Medizin
Sie sind dabei, die Medizin zu verändern: Winzige Nanopartikel mit ein paar tausendstel Millimetern Durchmesser machen die Analytik einfacher und Computer und Magnetresonanztomografie besser. Arzneistoffe bringen sie dorthin, wo sie ihre heilende Wirkung entfalten sollen.
Schon seit einigen Jahren sorgen winzige Nanoteilchen für wirksamen Schutz vor UV-Strahlen. Mit bloßem Auge sind sie nicht zu erkennen. Man braucht schon ein Rastertunnel-Mikroskop, um die nur wenige Nanometer großen Teilchen aus Zink- oder Titanoxid auszumachen.
Erst im Nanomaßstab weisen die als physikalische Sonnenschutzfaktoren eingesetzten Substanzen befriedigende kosmetische Eigenschaften auf. Die reflektierenden Pigmente werden den chemischen Schutzfaktoren vor allem dann vorgezogen, wenn Kinder oder Allergiker vor UV-Strahlen geschützt werden sollen. Doch nicht nur aus der Kosmetik, auch aus der Dermatologie sind Nanopartikel heute nicht mehr wegzudenken.
Nanos in der Natur
Neu ist der Nanomaßstab jedoch nicht. Vieles von dem, was in biologischen Systemen abläuft, ähnelt der Nanotechnologie, sei es die Synthese von Proteinen in der Zelle, die Informationsspeicherung im Gehirn oder die Energiegewinnung durch Adenosintriphosphat (ATP). Viren oder Blutkörperchen kann man als natürliche Nanopartikel einstufen, denn der Durchmesser eines Erythrozyten liegt bei zwei Mikrometern bzw. 2000 Nanometern.
Die medizininsche Nanotechnologie versucht, biologische Prozesse zu nutzen oder nachzuahmen. Dabei folgt sie einem „Bottom-up“-Ansatz, indem sie aus kleinsten Strukturen größere aufbaut.
Bisher eingesetzte Technologien gehen meist den umgekehrten Weg: Sie zielen darauf ab, Strukturen zu miniaturisieren, ein Ansatz, der als „Top-down“ bezeichnet wird. So werden beispielsweise aus einem Materialblock kleinste Strukturen herausgeätzt. Doch diese Techniken haben mittlerweile die Grenzen des physikalisch Machbaren erreicht, so dass neue Konzepte vonnöten sind.
Hannelore Gießen
Diesen Artikel finden Sie in DAS PTA MAGAZIN 08/2007 auf Seite 38 ff. oder als PDF-Download im Kasten oben rechts.
