Sie sind winzig klein, doch Skeptiker halten sie häufig für eine große Gefahr: die Nanopartikel. Mit ihrer "Größe" von wenigen hundert Nanometern sind Nanopartikel zwar 50.000 Mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, dennoch erfreuen sie sich seit einiger Zeit einer größeren Aufmerksamkeit. Sie sollen die Medizin revolutionieren, unsere Essgewohnheiten verbessern und uns auch noch schöner machen. wissen.de sprach mit Professor Wolfgang Heckl, Generaldirektor des Deutschen Museums in München, über Chancen und Risiken der Nanotechnologie: "Nanopartikel waren schon immer da. Jedes Produkt ist immer auch ein Nano-Produkt. Neu ist, dass die Nanotechnologie jetzt versucht, bestehende Probleme zu lösen. In der Medizin ist sie der Königsweg."
Das Symposium "Nano im Körper" fand im November 2010 im Deutschen Museum in München statt.
wissen.de: Im Film "Die Phantastische Reise" von 1966 wurde ein Chirurgenteam so stark verkleinert, dass es in ein Mini-U-Boot passte, mit dem die Ärzte in das Gehirn eines Patienten gelangen und dort ein gefährliches Blutgerinnsel entfernen konnten. Handelt es sich beim Einsatz von Nanotechnologie in der Medizin noch immer um Science Fiction?
Prof: Wolfgang Heckl: Ganz und gar nicht. Die Nanotechnologie erlebt einen stürmischen Entwicklungsprozess und wird schon bald Alternativen in Diagnostik und Behandlung liefern. Soeben hat, um ein konkretes Beispiel zu nennen, die deutsche MagForce Nanotechnologies AG die weltweit am weitesten fortgeschrittene Neuropartikel-Krebstherapie vorgestellt. Mit der so genannten Nano-Krebs-Therapie gegen aggressiven Hirntumor, einer Thermotherapie mit magnetischen Nanopartikeln, sind bereits 60 Patienten erfolgreich behandelt worden. Sie leben im Schnitt neun Monate länger als nach einer konventionellen Therapie.
wissen.de: Welche nanotechnologischen Medikamente außer dem 2011 eingeführten MagForce-Produkt gibt es noch?
Wolfgang Heckl: Es gibt zum Beispiel das Wundheilpflaster, das Nanopartikel enthält, die die Wunde schneller schließen lassen. Denn die Koagulation der Blutplättchen kann man dadurch beschleunigen, dass man Nanopulverpartikel in einem Wundheilpflaster dispergiert, die die Verklumpung des Blutes initiieren. Die Blutung wird um bis zu 50 Prozent schneller gestillt.
Jedes Medikament, auch das Aspirin, wirkt auf der Nanoebene
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Wolfgang Heckl: Ein Nano-U-Boot wie in dem Film bleibt natürlich Science Fiction. Doch Science Fiction regt ja immer auch die Forschung an. Und die Idee ist an sich keine schlechte, denn es gibt in unserem Körper ja durchaus solche natürlichen Nanoroboter, die dort patroullieren. Ein Beispiel für solch eine "Nanomaschine" wäre das Enzym Ribosom, das in unseren Zellen neue Proteine herstellt. Zurzeit arbeitet die Nanotechnologie daran, diese natürlichen Nanoroboter technologisch so zu verändern, dass sie etwa zum Gentransfer genutzt werden können. Außerdem wird an Hüllen aus Nanopartikeln, an Käfigmolekülen, geforscht, in denen Medikamente erst synthetisiert und dann dem Patienten gespritzt werden. Denn Nanopartikel sind so klein, dass sie auch in die winzigsten Verästelungen des Gewebes gelangen. So werden zum Beispiel bei der bereits angesprochenen Thermotherapie gegen Krebs eisenoxydhaltige Nanopartikel gezielt in das tumoröse Gewebe gespritzt, wo sie die befallenen Zellen aufsuchen. Dann werden sie von außen durch eine thermische Strahlung auf 43 Grad erhitzt, so dass sie durch diese Hitze das umliegende Gewebe abtöten. Die Zytostatika, also Zellgifte, die die Nanopartikel ebenfalls transportieren, sorgen zusätzlich für die Zerstörung der kranken Zellen.
wissen.de: Welche Vorteile bringt die Nanotechnologie der Medizin?
Wolfgang Heckl: Jedes Krankheitsgeschehen ist letztendlich ein molekulares Geschehen. Um eine Krankheit zu verstehen und somit auch zu heilen, muss man sich auf diese molekulare Ebene - die Nanoebene - begeben. Die Nanomedizin ist der Königsweg, um menschliche Krankheiten zu heilen. Selbst wenn uns das nicht bewusst ist, jedes Medikament, und sei es ein Aspirin, wirkt auf der Nanoebene.
Es gibt noch unbekannte Risiken
Das sagt Nano-Experte Prof. Wolfgang Heckl. Und jedes Nahrungsmittel sei immer auch ein Nano-Produkt.
wissen.de: Und welche Risiken birgt diese neue Nanotechnologie, die ja auch in der Ernährung und der Kosmetik wie zum Beispiel in Sonnencremes oder Hautpflegeprodukten eine immer größere Rolle spielt?
Wolfgang Heckl: Man kennt noch nicht alle Risiken, aber das ist nichts Ungewöhnliches. Wir kennen oft nicht alle Risiken einer Therapie, die wir anwenden. Es geht immer darum, zwischen den Vor- und Nachteilen abzuwägen. Wenn jemand kerngesund ist, dann braucht er keine Nanopartikel. Aber wenn jemand nur noch sechs Monate zu leben hat, dann wird er schon überlegen, ob er nicht eine neue Therapie riskiert. Abwägen heißt, in einem Fall wird die neue Technologie eingesetzt, in einem anderen nicht. Und natürlich hat sich auch die Nanotoxikologie bereits als eigenes Fach herausgebildet.
wissen.de: Nun warnen Verbraucherschützer aber immer wieder vor so genanntem Nano-Food. Die stärkere Reaktionsfähigkeit von Nanopartikeln könnte zu einer höheren Toxizität eines Stoffes führen. Nanopartikel in der Lunge könnten Entzündungen hervorrufem. Es werden Zellveränderungen befürchtet durch Nanopartikel, die Zellwände und andere biologischen Barrieren mühelos überwinden ...
Wolfgang Heckl: Wir essen ständig Nanopartikel und atmen sie ein. Sie sind ja nichts Neues. Seitdem die Menschen an Lagerfeuern sitzen, haben sie Rußpartikel eingeatmet. Wenn ich am Stachus in München einatme, gelangen Dieselruß-Nanopartikel in meine Lunge, wenn ich Zigaretten rauche, bekomme ich Teer-Nanopartikel in die Lunge. Und das ist ungesund. Die Nanotechnologie verursacht diese schon längst vorhandenen Probleme nicht, sondern kann sie lösen. So filtern wir zum Beispiel mit nanotechnologischen Filtern den Ausstoß von Dieselruß-Nanopartikeln aus Auspuffgasen.
wissen.de: Können Sie ein Beispiel für den positiven Effekt von nanotechnologisch veränderten Nahrungsmitteln geben?
Wolfgang Heckl: Stichwort Nahrungsergänzungsmittel. Sie werden mit Nanopartikeln, Vitaminen und Enzymen künstlich angereichert. So werden etwa Omega-3-Fettsäuren in den Joghurt hineingegeben, um eine Mangelernährung auszugleichen. Ein anderes Beispiel sind Frischhaltefolien für Fleisch mit nanoporösen Löchern. Dadurch wird der oxidative Stress fürs Fleisch verringert. Es oxidiert und verrottet damit nicht so schnell wie ohne diese Folie.
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