ArchivDeutsches Ärzteblatt50/2008Hoffnungsvolle Einsatzgebiete der Nanomedizin

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Hoffnungsvolle Einsatzgebiete der Nanomedizin

Richter-Kuhlmann, Eva

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LNSLNS In der Krebstherapie wird je nach Erhitzungsgrad zwischen Hyperthermie- und Thermoablationsverfahren unterschieden. Beim Hyperthermieverfahren werden die Tumorzellen durch Erhitzung auf 44 bis 46 Grad Celsius geschwächt und sensibler für Chemotherapien oder Bestrahlungen gemacht. Bei der Thermoablation können lokal bis zu 70 Grad Celsius erreicht werden, wobei die Tumorzellen absterben. Internationale Forschergruppen arbeiten derzeit mit Eisenoxid, Kupfer, Magnetit und Goldpartikeln (Gannon et al. 2008), die mit einer Nanoschutzhülle umgeben werden. Diese Hülle ist so aufgebaut, dass sich die Metalloxide entweder an die Zellwände anlagern oder dass sie von den Tumorzellen als vermeintliche „Nahrung“ aufgenommen werden und diese bei Hitze dann zerstören.

Neben den neuen Krebstherapien, die bereits in klinischen Studien erprobt werden, können ferner innovative Nanotransportsysteme für Medikamente eine Behandlung effizienter machen (Drug Delivery). Denn Nanomaterialien vermögen es, gemeinsam mit den Wirkstoffen die Blut-Hirn-Schranke, die Magen-Darm-Wand oder Zellwände zu überwinden. Dabei umschließen sie den Wirkstoff mit winzigen Schutzhüllen, die die Substanzen so verkleiden, dass sie gezielt transportiert werden können – beispielsweise ins Gehirn zur Therapie der Alzheimer-Krankheit. Auch unerwünschte Nebenwirkungen können so reduziert werden. Weiterhin können Nanomaterialien schwer wasser- oder fettlösliche Vitamine und Wirkstoffe umhüllen (Bisht et al. 2007) und sie so für den Körper leichter verfügbar machen. Andere wiederum erlauben eine zeitlich gezielte Freisetzung der Wirkstoffe. Mittlerweile gibt es bereits eine ganze Reihe von Verkapselungssystemen. Viele bestehen aus natürlichen Materialien, die sich gut vom Körper abbauen lassen. Hierzu gehören Nanolipidstrukturen, Eiweißverbindungen oder Gelatine. Andere Systeme arbeiten mit Kohlenstoff. Dieser bildet beispielsweise nicht abbaubare, winzige Kohlenstoffnanoröhrchen (Carbon Nanotubes), in denen die Wirkstoffe transportiert werden können (Marcato et al. 2008). Andere Forschungsprojekte arbeiten derzeit daran, die Wirkstoffe über Mechanismen wie den pH-Wert reguliert freizusetzen (Angelos et al. 2008).

Aber auch fotochemische Reaktionen von mit Infrarotlicht bestrahlten Nanopartikeln können zur gezielten Freisetzung von Wirkstoffen genutzt werden. Gemeinsam ist allen Transportystemen, dass sich unerwünschte Nebenwirkungen reduzieren lassen, weil die entsprechenden Substanzen besser oder gezielter aufgenommen werden.

Auch bei Knochen- und Zahnimplantaten wird derzeit der Einsatz von Nanomaterialien getestet. Oberflächenbeschichtungen oder gänzlich neue Materialien können Implantate oder Stents deutlich besser verträglich und länger haltbar machen.

Doch nicht nur in der Therapie, sondern auch bei der Diagnostik von Krankheiten können Nanomaterialien zum Einsatz kommen. Etabliert haben sich Nanomaterialien bei Schwangerschaftstests bereits seit Jahren. Zur Diagnose von Krankheiten werden derzeit noch weitere kleinste, mobile Diagnoseeinheiten für Schnelltests sowie bildgebende Verfahren, die Patienten weniger belasten, erprobt. ER
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