Suchen

Nanomaterial Photoaktive Nanomaterialien im Kampf gegen Krebs und Keime

| Autor / Redakteur: Cristian A. Strassert* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Phototherapeutische Wirkstoffe haben bedeutendes Therapiepotenzial. Mit der Nanotechnologie können multifunktionale Strukturen mit gezielter Zytotoxizität und Markierungsmöglichkeiten hergestellt werden. Kombiniert ergeben sich völlig neue Möglichkeiten z.B. bei der Bekämpfung multiresistenter Keime.

Firmen zum Thema

Abb. 1: Ein multifunktionales, hybrides Nanomaterial, welches an Bakterien anbindet, sie sichtbar macht und mit ungefährlichem rotem Licht inaktiviert, eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung infektiöser und neoplastischer Erkrankungen.
Abb. 1: Ein multifunktionales, hybrides Nanomaterial, welches an Bakterien anbindet, sie sichtbar macht und mit ungefährlichem rotem Licht inaktiviert, eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung infektiöser und neoplastischer Erkrankungen.
(Bild: C. Strassert)

Photonik ist die Wissenschaft vom Licht. Nanophotoniker studieren das Verhalten des Lichts im Bereich weniger Nanometer. Ein Nanometer ist der Millionste Teil eines Millimeters, tausendfach dünner als ein menschliches Haar. Mithilfe der Erkenntnisse aus der Nanophotonik lassen sich Materialien in ihrer atomaren Struktur modifizieren. Das eröffnet bisher undenkbare Horizonte. Die Nanophotonik gehört daher zu den wichtigsten Zukunftsfeldern, denn sie könnte die Telekommunikation, die medizinische Diagnostik oder die Beleuchtungstechnik revolutionieren.

Zwei Beispiele: Organische, Licht emittierende Dioden bestehen aus nanometerdünnen Schichten, die elektrisch aktivierbar sind und potenziell mit hundertprozentiger Effizienz leuchten können – sogar auf flexiblen Substraten und ohne Wärmeverluste. Und Nanoteilchen, die erkranktes Gewebe simultan erkennen, markieren und behandeln können, sind konstruierbar – vorausgesetzt, ihre Abbaubarkeit kann gewährleistet werden.

Um bei der Medizin zu bleiben: Phototherapeutische Wirkstoffe bieten ein wirksames Arsenal zur Behandlung von Krebs oder infektiösen Krankheiten, während mit der Nanotechnologie multifunktionale Strukturen mit gezielter Zytotoxizität und Markierungsmöglichkeiten hergestellt werden können. Diese Strukturen müssen sowohl robust, gut charakterisiert als auch in industriellen Maßstäben produzierbar sein. Kombiniert man phototherapeutische Wirkstoffe mit speziell funktionalisierten Nanostrukturen, ergeben sich völlig neue Möglichkeiten beispielsweise bei der Bekämpfung multiresistenter Keime.

Drei Eigenschaften in einem Nanopartikel vereint

Gerade die zunehmende Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika ist eine große Herausforderung für Mediziner. Bei der Bekämpfung von resistenten Krankheitserregern stehen Ärzte mit stumpfer Waffe da – denn Infektionen mit solchen Erregern können nur schwer oder im schlimmsten Fall gar nicht behandelt werden. Im Rahmen ihrer wissenschaftlichen Tätigkeit am „CeNTech“ entwickelten Cristian A. Strassert und Rodrigo Q. Albuquerque zusammen mit anderen Kollegen deswegen ein Nanomaterial, das antibiotikaresistente Bakterien abtötet.

In diesem Forschungsprojekt, das unter dem etablierten Motto „Research in Germany – Land of Ideas“ im Rahmen der internationalen „Themenkampagne Medizintechnik“ des Bundesforschungsministeriums als eines von mehreren Vorzeigeprojekten des Netzwerkes Bio Nano Med Tech rund um das „CeNTech“ und die Westfälische Wilhelms-Universität Münster einer internationalen Forschergemeinde präsentiert wird, wurde erstmals gezeigt, dass es möglich ist, Nanopartikel mit drei Funktionen auszustatten: Die Partikel heften sich gezielt an Bakterien an, markieren sie und töten sie schließlich ab.

(ID:42355418)