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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…