In der Medizin gibt es für die Nanotechnologie ein gigantisches Innovationspotenzial und ein breites Spektrum an Forschungsprojekte und Visionen. Zu den bereits erfolgreichen Anwendungen zählen die Thermotherapie zur Behandlung von einigen Tumoren mit magnetischen Nanopartikeln, antibakterielle Beschichtungen und die Beschichtung von Prothesen, damit diese vom menschlichen Körper besser angenommen werden.
Die Thermotherapie mit magnetischen Nanopartikeln
Eisenoxidhaltige Nanopartikel werden zu Therapiebeginn direkt in den Tumor eingebracht. Die magnetischen Nanopartikel sind mit einer organischen Beschichtung "getarnt" und werden ausschließlich vom Krebsgewebe als Nährstoffe erkannt. Dadurch verteilen sich die magnetischen Nanopartikel nur im Krebsgewebe, aber nicht im gesunden Gewebe. Anschließend wird der Patient in ein für den Menschen ungefährliches Magnetwechselfeld gelegt. Die mit den magnetischen Nanopartikeln beladenen Krebszellen werden durch dieses hochfrequente Magnetfeld in Schwingung versetzt, wodurch Wärme durch Reibung direkt und ausschließlich im Tumorgewebe entsteht. Durch die lokale Erhitzung werden die Tumorzellen nach und nach zerstört oder für eine begleitende Therapie sensibilisiert. Das Besondere an dieser Therapie ist, dass das umliegende gesunde Gewebe nicht beeinträchtigt wird.
Gezielter Wirkstofftransport (Drug Targeting / Drug Delivery)
Ein Wirkstoff wird in Nanopartikel verkapselt und an diese Kapsel wird ein Biomolekül als Antikörper angekoppelt. Der auf diese Weise in Nanopartikel verpackte Wirkstoff ist inaktiv und wird dem Patienten verabreicht. Durch die Blutbahn wird das Nanomedikament zum erkrankten Gewebe transportiert. Dort angekommen kann die Wirkstoffkapsel mit Hilfe des angekoppelten Biomoleküls und des Schlüssel-Schloss-Prinzips an die erkrankten Zellen "andocken" und den Wirkstoff ausschließlich im erkrankten Gewebe freisetzen. Zukünftige Medikamente wirken also nur noch dort, wo sie wirklich benötigt werden und nicht mehr im ganzen Körper. Ungewollte Nebenwirkungen könnten damit ausgeschlossen werden und viele Operationen wären überflüssig. Viren machen uns zwar vor, dass das Prinzip funktioniert, allerdings ist für den gezielten Wirkstofftransport noch sehr viel Forschungsarbeit notwendig.
Von der Nanomedizin erhofft man sich die umfassendsten Innovationen, hier eine kleine Auswahl:
- die Volkskrankheit "Krebs" wird besiegt
- Blinde können wieder sehen
- "Biokompatibilität": Nervenzellen werden mit Computerschaltkreisen gekoppelt
- verbesserte Implantate und Neuroimplantate, die defekte Nervenbahnen ersetzen können
- eigene "Ersatz-Organe" aus Körperzellen wachsen lassen
- künstliches und hocheffizientes Blut aus Nanopartikeln
- Kontrolle der Lebenserwartung
- Nanomaschinen, sogenannte "Nanobots" (siehe Bild rechts), die im menschlichen Körper patrouillieren und eventuelle Schäden sofort selbst reparieren
Exponat "Eisenoxidsuspension"
Die stabil in der Suspension schwebenden Nanopartikel aus Eisendioxid sind nur wenige Nanometer groß.
Anwendung: Eine spezielle Beschichtung bewirkt, dass die Nanopartikel fast ausschließlich von Tumorzellen aufgenommen werden. Durch ein äußeres Magnetfeld können die magnetischen Teilchen zum Schwingen angeregt werden. Der Tumor wird lokal erwärmt und abgetötet.
MagForce AG,
Max-Planck-Straße 3,
12489 Berlin
http://www.magforce.de
Exponat "Schwangerschaftstest"
Ein an Gold-Nanopartikel gekoppelter Antikörper erkennt das Hormon, mit dem sich eine beginnende Schwangerschaft nachweisen lässt. Ist dieses Hormon im Urin vorhanden, reichern sich die Gold-Nanopartikel im Sichtfenster an und erzeugen einen roten Streifen.
Anwendung: In vielen Schwangerschaftstests werden Gold-Nanopartikel zur Anzeige des Testergebnisses benutzt.
Verschiedene Hersteller
Exponat "Verweilkatheter"
Durch eine Beschichtung mit Nanopartikeln ist die Oberfläche antimikrobiell wirksam und hat verbesserte Gleiteigenschaften.
Anwendung: Katheter, der über einen längeren Zeitraum in der Blase verbleibt
sarastro GmbH
Zum Schacht 7, 66287 Göttelborn
Exponat "Antibakteriell beschichtete WC-Spülung"
Antibakterielle Oberflächenbeschichtung auf Basis von Silber-Nanopartikeln.
Anwendung: Türgriffe, Rolltreppen, Sanitärbereich, Klimaanlagen, Konservierung, medizinische Geräte, Operationstische, Fliesen, Lebensmittelbereich
IItN Nanovation AG,
Peter-Zimmer-Straße 11, 66123 Saarbrücken
Internet: http://www.itn-nanovation.com
Exponat "Endovaskularprothese (Stent)"
Durch eine Beschichtung mit Nanopartikeln können ein verbesserter Biokorrosionsschutz und eine höhere Biokompatibilität (verbessertes Einwachsverhalten) erreicht werden.
Anwendung: Medizinisches Implantat zum Offenhalten von Gefäßen oder Hohlorganen
sarastro GmbH
Zum Schacht 7, 66287 Göttelborn
Exponat "Uretersplint & urologischer Ballonkatheter"
Der Uretersplint ist eine Nierenbeckenenddrainage, die den Rückfluss von Urin aus der Blase in das Nierenbecken verhindert. Der Ballonkatheter dient der Harnableitung oder Harngewinnung.
Anwendung: Durch eine Beschichtung mit Nanopartikeln ist die Oberfläche antimikrobiell wirksam, kann nicht verkrusten und hat verbesserte Gleiteigenschaften.
nanomedX GmbH,
Internet: http://www.nanomedx.de
