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Wie groß ist ei­gent­lich ein Na­no­me­ter? Ein Na­no­me­ter ist ein Mil­li­ons­tel Mil­li­me­ter breit und ver­hält sich zum Meter in etwa wie ein Golf­ball zur Erde – in die­sen Di­men­sio­nen be­wegt sich die Na­no­tech­no­lo­gie, er­läu­tert der Film. Das Be­son­de­re: In der Na­no­welt herr­schen auch ei­ge­ne Ge­set­ze – und ganz an­de­re Ma­te­ri­al­ei­gen­schaf­ten als in ma­kro­sko­pi­schen Fest­kör­pern tre­ten zu­ta­ge. Die Natur ist hier Vor­bild: Na­no­tech­no­lo­gi­sche Ef­fek­te kennt man bei­spiels­wei­se von der be­son­de­ren Haft­fä­hig­keit der Geck­ofü­ße oder den was­ser­ab­wei­sen­den Blät­tern von Pflan­zen.



Was kann Na­no­tech­no­lo­gie in der Me­di­zin be­wir­ken?

An­wen­dungs­ge­bie­te im me­di­zi­ni­schen Be­reich er­for­schen die Mit­glie­der des Lan­desex­zel­lenz­clus­ters „Na­no­tech­no­lo­gy in Me­di­ci­ne“ unter der Lei­tung von Prof. Dr. Wel­ler, In­sti­tut für Phy­si­ka­li­sche Che­mie. Ziel des Pro­jek­tes ist es, den Ein­satz von Na­not­eil­chen so­wohl zu dia­gnos­ti­schen als auch the­ra­peu­ti­schen Zwe­cken zu er­for­schen. Hier liegt noch ein span­nen­des Ent­wick­lungs­feld vor den For­schern und For­sche­rin­nen. Be­son­ders zwei Ei­gen­schaf­ten der Na­no­par­ti­kel macht man sich zu­nut­ze: Ma­gne­tis­mus und Fluo­res­zenz. Beide Ei­gen­schaf­ten hel­fen bei einer bes­se­ren und sta­bi­le­ren Dia­gnos­tik.

Ei­sen­hal­ti­ge Na­not­eil­chen kön­nen bei­spiels­wei­se her­vor­ra­gend als Kon­trast­mit­tel ein­ge­setzt wer­den. Der Vor­teil: Eisen ist als kör­per­ei­ge­ner Stoff un­pro­ble­ma­tisch für den Or­ga­nis­mus, in Form kleins­ter Na­no­par­ti­keln la­gert es sich etwa in der Le­ber­dia­gnos­tik an ge­sun­des Ge­we­be an und kann auch mit mo­de­ra­ten Feld­stär­ken im Ma­gnet­re­so­nanz­to­mo­gra­fen (MRT) er­kannt wer­den.

Die schar­fen Fluo­res­zenz-​Li­ni­en von Na­no­par­ti­keln las­sen sich eben­falls sehr gut de­tek­tie­ren. Ge­gen­über den her­kömm­lich ver­wen­de­ten Farb­stof­fen zeich­nen sich Na­no­par­ti­kel durch eine we­sent­lich hö­he­re Pho­to­sta­bi­li­tät aus und er­mög­li­chen es damit, Stoff­wech­sel­vor­gän­ge über einen län­ge­ren Zeit­raum dy­na­misch zu ver­fol­gen.

Neue Per­spek­ti­ven für die Tu­morthe­ra­pie

Dar­über hin­aus kön­nen Na­not­eil­chen aber auch the­ra­peu­tisch ge­nutzt wer­den: Ma­gne­ti­sche Par­ti­kel in einem Tumor etwa las­sen sich über ein ma­gne­ti­sches Wech­sel­feld von außen er­wär­men und tra­gen so zur Zer­stö­rung des Tu­mor­ge­we­bes bei. Lang­fris­tig sol­len die Na­no­struk­tu­ren auch als Trä­ger für Me­di­ka­men­te die­nen. Durch das ge­ziel­te Tar­ge­ting des er­krank­ten Or­gans könn­te hier eine hohe Wirk­stoff­kon­zen­tra­ti­on er­reicht wer­den, ohne dass die Sub­stanz in an­de­re Re­gio­nen des Kör­pers ge­langt. Ne­ben­wir­kun­gen, wie sie etwa bei Che­mo­the­ra­peu­ti­ka häu­fig zu be­ob­ach­ten sind, lie­ßen sich auf diese Weise auf ein Mi­ni­mum re­du­zie­ren. Gleich­zei­tig würde der Wir­kungs­grad der The­ra­peu­ti­ka op­ti­miert.

Schon jetzt wer­den Na­not­eil­chen er­folg­reich in der Me­di­zin ein­ge­setzt. Durch die For­schung im Lan­desex­zel­lenz­clus­ter Na­no­tech­no­lo­gy in Me­di­ci­ne sol­len Dia­gno­se und The­ra­pie von Tu­mor-​, In­fek­ti­ons-​ und neu­ro­de­ge­ne­ra­ti­ven Er­kran­kun­gen sowie Ar­te­rio­skle­ro­se (Ar­te­ri­en­ver­kal­kung) noch ver­bes­sert wer­den.

Eine Bro­schü­re gibt Auf­schluss über sämt­li­che im Rah­men der Lan­des-​Ex­zel­len­zin­itia­ti­ve ge­för­der­te For­schungs­pro­jek­te in Ham­burg. Zum Down­load…