Nanopartikel – klein aber oho

© HZI/HIPS

Mit winzigen Partikeln die Welt verändern? Dank Nanotechnologie gar nicht so unrealistisch.  Nanoteilchen sind so klein, dass sie selbst unter Lichtmikroskopen nicht mehr zu erkennen sind. Mit Durchmessern zwischen einem und hundert Nanometern verhalten sie sich im Größenvergleich zu einem Fußball ungefähr so, wie der Fußball zur Erde. Trotz ihrer geringen Größe bestimmen Nanopartikel jedoch bereits jetzt schon große Teile unseres Alltages.

Das enorme Potenzial entfaltet sich in den verschiedensten Anwendungsbereichen. Ob in der Elektronikbranche, im Kosmetikbereich, den Materialwissenschaften oder der Medizin, Nanotechnologie findet man fast überall. Der Grund: Durch die Behandlung von Materialien mit Nanopartikeln, können grundlegende Änderungen an chemischen und physikalischen Eigenschaften vorgenommen werden.

Diese Möglichkeiten machen den Einsatz von Nanoteilchen auch für Mediziner:innen und Biolog:innen interessant. Beispielsweise könnten zukünftig Verbesserungen in Bereichen wie Diagnostik und Therapie von Krankheiten sowie im Wirkstofftransport erzielt werden. Auch am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), einem Standort des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), machen sich Forscher:innen die Eigenschaften von Nanopartikeln bereits zu Nutzen. HZI-Wissenschaftler:innen haben eine Möglichkeit gefunden, diese kontrolliert für den Transport von Impfstoffen zu nutzen. Dabei dienen sie als eine Art Verpackung und Transporter. Die präparierten Teilchen dringen über Haarfollikel in die Haut ein und platzen durch Kontakt mit menschlichem Schweiß auf und setzen so das Vakzin frei. Der Vorteil dieser Methode ist, dass eine Impfung durch Injektion mittels Nadel vermieden werden kann und sie in Zukunft sogar durch Eincremen möglich sein könnte.

Die Transportfunktion von Nanopartikeln ist aber nicht nur für Impfstoffe von Bedeutung. Sie erweisen sich auch als hilfreich beim aktiven Kampf gegen Tumor- und Infektionskrankheiten. Die „Nanokapseln“ werden eingesetzt, um Wirkstoffe gezielt im Körper an den Ort bringen, an dem sie wirken sollen. Diese Fähigkeit wäre ein entscheidender Vorteil bei einer Chemotherapie. Diese hat den unerwünschten Nebeneffekt, neben den Tumorzellen auch gesundes Gewebe zu schädigen. Gelänge es mithilfe von Nanokapseln die Wirkstoffe ausschließlich in die betroffenen Regionen zu transportieren, könnten die unerwünschten Nebenwirkungen vermieden und Patient:innen geschont werden.

Bei aller Euphorie gibt es aber auch Kritik am Einsatz von Nanopartikeln. Ein Wermutstropfen sind die aufgrund der Neuartigkeit der Technologie noch nicht ausreichend erforschten Langzeitauswirkungen auf den menschlichen Organismus. Unabhängig von ihrer Größe werden mögliche Risiken bestimmter Nanopartikel zunächst durch das Material bestimmt, aus dem sie bestehen. Wenn Nanomaterial in den Körper gelangt, bedeutet das also nicht zwangsläufig eine Gefahr. Im medizinisch-pharmazeutischen Bereich  werden deshalb ausschließlich Materialien eingesetzt, die für den Körper unschädlich und meist sogar biologisch abbaubar sind. Wie bei allen Arzneimitteln, unterliegt der Einsatz von Nano-Medikamenten sehr strengen internationalen Gesetzen und Regularien.