Nanopartikel als kleine Medizinpostboten – Was bewirken sie?

Sie sind der kleinste Postbote im Körper. Nanopartikel können eine direkte Verbindung zu Krebszellen herstellen und Medikamente zu ihnen bringen. Nanotechnologie ist ein Sammelbegriff. Nano kommt vom griechischen Wort "Nanos", was Zwerg bedeutet. Die Nanotechnologie ist daher "in sehr kleinem Maßstab".

Besonderheiten

Diese Technologie kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, wie Gesundheit und Medizin, Informations- und Kommunikationstechnologie sowie Energie und Umwelt. Es bezieht sich auf Anwendungen und Techniken, die auf einer Skala von 1 bis 100 Nanometern arbeiten. Wenn Materie auf diese Skala reduziert wird, können besondere Eigenschaften entstehen.

Nanosilberpartikel in Anti-Schweiß-Kleidung

Auf dieser Ebene sind Wissenschaftler nun in der Lage, Materialien zu entwerfen, herzustellen und zu manipulieren. Denken Sie an messerscharfe Fernsehbildschirme oder Nanosilberpartikel in Anti-Schweiß-Kleidung. In der Wissenschaft werden ständig neue Arbeitsweisen der Nanotechnologie gefunden. Mit Krebsbehandlungen ist es immer eine große Aufgabe, Wege zu finden, um Chemotherapie in die Krebszellen zu bringen und den Rest des Körpers zu retten. Nanopartikel könnten die Antwort liefern.

Als Medizinkurier tätig

Die meisten Medikamente können nicht zwischen Krebszellen und gesunden Zellen unterscheiden und töten alle Zellen. Es ist daher wichtig, Wege zu finden, um mehr Medikamente in das kranke Gewebe zu bringen und den Rest zu retten. Nanopartikel - so klein, dass eine Million von ihnen leicht in eine Zelle passen können - können als "Medizinkuriere" dienen. Sie können die erkrankten Zellen finden, an sie andocken dann das Medikament in kontrollierten Dosen an sie abgeben. Die Nanopartikel bestehen aus einem biologisch abbaubaren Polyesterpolymer, dem Material, das auch lösliche Nähte hat und die einzigartige Fähigkeit hat, eine relativ große Menge an Medikamenten zu transportieren - bis zu 10.000 Moleküle pro Nanopartikel. Infolgedessen ist nur eine relativ geringe Anzahl von Nanopartikeln erforderlich, um eine maximale Menge an Medikamenten zu übertragen.

Durch das Immunsystem reisen

Größere Partikel werden leicht vom Immunsystem gefangen und zerstört. Während die Nanopartikel durch das Immunsystem schlüpfen und zu den Kapillaren und Poren des erkrankten Gewebes gelangen können, wie z.B. Tumorgewebe. Wenn sie durch das Immunsystem reisen können, so kann das Medikament an die erkrankten Stellen getragen werden. Auf der Oberfläche jedes Nanopartikels werden spezielle Moleküle aufgebracht, die kranke Zellen erkennen und dann sicherstellen, dass die Nanopartikel an ihnen haften, wenn sich das Medikament langsam freisetzt. Nanopartikel können in Kombination mit vielen verschiedenen Medikamententypen und auch mit unterschiedlichen Mengen von ihnen verwendet werden.

Keine Grenzen der Technik

Bisher wurde diese Polyester-Polymer-Technologie bei Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, entzündlichen Erkrankungen und Infektionen untersucht. Die große Herausforderung besteht nun darin, die richtige Kombination aus Medikamenten und Nanopartikeln für die klinische Forschung zu finden. Aber Wissenschaftler sehen immer noch keine Grenzen, wie viel am Ende mit dieser Technologie getan werden kann.

Wie funktioniert es?

Die Nanopartikel werden hergestellt, indem das Polyestermaterial, das Medikament und einige andere wichtige Inhaltsstoffe in einem Öl gelöst und dann wie ein Salatdressing zusammengeschüttet werden. Diese Mischung wird dann unter enormen Druck gesetzt, wodurch sie in Tropfen von Nanogröße "aufbricht". Nachdem das Öl wieder herausgefiltert wurde, wird jedes Nanotröpfchen mit einem mikroskopischen Kunststoff-Polymergehäuse wie eine Pille gehärtet. Eine Einzeldosis Medikament enthält nur etwa ein Quadriljoen Nanopartikel. Die Nanopartikel werden intravenös abgegeben und bleiben einige Wochen im Körper. Die abbaubaren Komponenten verlassen den Körper über Urin. Nanopartikel setzen ihre Medikamente über ein paar Tage frei.

Nanopartikel aus Kunststoff oder Gold

Sie können verschiedene Arten von Medikamenten liefern, für Krankheiten, die von Krebs bis hin zu verschiedenen entzündlichen Erkrankungen reichen. Aber in anderen Teilen der Welt untersuchen Wissenschaftler auch die Verwendung von Nanopartikeln aus anderen Materialien wie Gold als Medizinkurier. Die Forschung ist weltweit in vollem Gange und es sind noch längst nicht alle Möglichkeiten ausgeschöpft.