Technik

Nanotechnologie - viel Forschung nötig

Aus der Nanotechnologie kennt man vor allem den Lotos-Effekt. Die neue Technologie kann aber noch viel mehr und vor allem im Bereich der Drug Delivery Systeme sind die Erwartungen an Nanos groß. In 2016 soll die erste klinische Studie mit freiwilligen MS Patienten durchgeführt werden. „Es liegt jedoch noch viel Forschungsarbeit vor uns, bis diese Technologie wirklich genutzt werden kann“, erklärt Prof. Dr. Horst Weller vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Hamburg.

Report: Marcel Rasch

Photo: Nanotechnologie - viel Forschung nötig
Quelle: Shutterstock/agsandrew

Wie winzig ist klein

Nano (griechisch nannos / lateinisch nanus) bedeutet „Zwerg“.  Man muss also durch ein Elektronenmikroskop blicken, um an diesen Teilchen zu forschen. In Zahlen ausgedrückt bedeutet das eine 10 hoch Minus 9, so Prof. Weller. Wie klein das tatsächlich ist, zeigt ein Vergleich:. „Stellen Sie sich eine Visitenkarte vor, vergrößert auf die gesamte Erdoberfläche“ beschreibt Weller und weiter „In diesem Bereich spielen sich ganz andere Reaktionen ab und die physikalischen und chemischen Eigenschaften sind in dieser Größenordnung völlig anders. Hier gibt es andere Schmelz- und Siedepunkte, als man sie normalerweise kennt, das eröffnet gleichzeitig aber auch neue Möglichkeiten.

Verschiedene Anwendungsbereiche

Die Nanotechnologie findet bereits auf verschiedenen Gebieten Anwendung. So ist kaum bekannt, dass die neueste Generation an Fernsehgeräten beispielsweise ohne Nanos gar nicht auskommen könnte.  Denn nur durch die so genannten quantum dots sind Farben wirklich farbgetreu. Aber auch die Leistung von Solarzellen lässt sich durch Nanotechnologie verbessern. Bald schon soll die bisher technisch mögliche Grenze von 30% Wirkungsgrad auf knapp 80% erhöht werden.

Der Mensch ist zu komplex für Nanotechnologie

Kommt die Sprache auf die Anwendung beim Menschen, wird es kompliziert und der Experte bremst die Erwartungen: „In der Medizin stehen wir leider noch ganz am Anfang. Das Problem ist unser Immunsystem, denn unser Körper wird tagtäglich mit unterschiedlichsten natürlichen Nanopartikeln konfrontiert und hat über die Zeit gelernt, diese wirkungsvoll abzuwehren. So werden die kleinen Partikel direkt in die Leber zum Abbau transportiert. Wir sind noch nicht so weit, dass wir Nanos in den menschlichen Körper einbringen und dort beispielsweise Erfolge mit Medikamenten erzielen könnten“ so Weller und erklärt „Momentan sind wir bei Zirkulationszeiten von einem Tag, ohne dass das Immunsystem die Teilchen angreift und abtransportiert.“

Viel Forschungsarbeit und klinische Studien

Die nächsten Jahre werden zeigen, ob die Forschung es schaffen wird, nanotechnologische Verfahren beispielweise für Drug Delivery Systeme zu nutzen. „Es wäre wünschenswert, wenn wir in ein paar Jahren einfach ein Medikament verabreichen könnten, und beispielsweise die Nanos am Tumor andocken, damit diese ihre therapeutische Arbeit beginnen. Doch bis dahin werden noch viele Jahre vergehen.“ Viel Forschungsarbeit ist also nötig, denn das Konzept muss stimmig sein. „Wenn zum Beispiel die Anzahl an Molekülen nicht passt, funktioniert es nicht richtig“ verdeutlicht Weller.

Immerhin wird es im nächsten Jahr in Hamburg eine klinische Studie für MS-Patienten geben, denn es ist gelungen, durch Glykoproteine die Nanos an den richtigen Platz zu transportieren, damit die T-Helferzellen den eigenen Körper nicht mehr angreifen. In Studien mit Mäusen hat dies bereits erfolgreich funktioniert. Sogar die Symptome verblassten.

14.05.2015

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