Nanometer feine Partikel, versicherte Leonard Fass, GE Healthcare, USA, werden in der kommenden Nanomedizin eine wichtige Rolle spielen, und sie werden nicht nur Nanometer fein, sondern auch mit Nanometer feinen Wirkstoffschichten und chemischen Tarnkappen überzogen sein.
" Man wird dem Patienten künftig mehr als nur einen Wirkstoff geben wollen, weil das besser wirkt, und da sind diese Mehrschicht-Nanoteilchen, die außen herum noch das Teilchen vor dem Immunsystem verstecken, das Mittel der Wahl."
Viele eigentlich ganz schlichte Substanzen wie Eisenoxid, vereinfacht Rost, entwickeln unerwartete Eigenschaften, wenn sie in Nanometer feinen Partikeln auftreten. Die Sauerstofftragekapazität von Eisenoxid etwa steigt um das Mehrhundertfache, so dass es in Blutersatz eingesetzt werden kann:
" Man kann eine Art kurzfristig wirksames künstliches Blut damit machen, das bei Verwundungen oder Asthmaanfällen mangelnden Sauerstoff im Patienten ausgleicht."
CellPROM ist ein ehrgeiziges nanotechnologisches Projekt, verwandlungsfähige Zellen nach Wunsch in einen bestimmten spezialisierten Zelltyp verwandeln zu können. Dafür muss man zunächst aus einem Zellverband einzelne Zellen isolieren können. Die bisherigen Verfahren, etwa die Zellen mit einer Glasspitze zu traktieren, hatten vor allem einen Fehler: die trennenden Werkzeuge bewegten sich viel zu schnell und hinterließen vornehmlich Trümmer. Deshalb, sagt Günter Fuhr, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik in St. Ingbert im Saarland, habe man ein technisches System aufgebaut,
" das so langsam ist, wie die Zellen selbst sich bewegen. Die molekularen Prozesse bei Zellen sind sehr schnell, aber die Zellen bewegen sich im Körper sehr, sehr langsam, zum Beispiel 20 bis 50 Mikrometer pro Stunde, der Durchmesser eines Haares, das sind einhundert Mikrometer, da kriegt man eine Vorstellung, wie langsam. Aber sie tun das sehr gerichtet, sehr kontinuierlich und wir haben gesagt, wenn wir mit ihnen manipulieren, zum Beispiel Zellen von Oberflächen abheben wollen, warum machen wir es dann nicht so langsam. Das Bild wäre, wenn ich mit einem Auto schnell in eine Herde von Schafen hineinfahre, dann zerstöre ich die Schafe, das machen wir eigentlich jetzt mit unseren schnellen Techniken. Wenn ich aber jetzt ganz langsam hineinfahre und die Laderampe an einem Lastwagen hinten aufmache und eine Plattform, dann läuft mir das eine oder andere Schaf vielleicht hinein ich kann es, ohne dass ich es kaputt gemacht habe, entfernen, und das tun wir."
Da die Idee so simpel wie wirksam ist, muss man sich fragen, warum sie nicht längst schon in die Tat umgesetzt wurde. Die Antwort: Keines der üblichen mechanischen Stellglieder hat sich derart langsam bewegen lassen, es musste erst das Prinzip der Rastersondentechnik erfunden werden:
" Es ist die Technik, die in der Atomic Force Microscopy entwickelt worden ist, das sind Piezoaktuatoren, die sehr fein nanometerweise gesteuert werden können, und da muss man sagen, das ist zum Beispiel ein Feld der Physik, das Schritt für Schritt jetzt auch das Feld der Biotechnologie und Biologie befruchtet, und wir merken, das ist ein phantastisches neues Instrument."
Ganz langsam von den Piezokristallen des Rasterkraftmikroskops, bleiben die interessierenden Zellen intakt und können weiteren raffinierten Reizen ausgesetzt werden, die sie schließlich zur gewünschten Zellart reifen lassen.
" Man wird dem Patienten künftig mehr als nur einen Wirkstoff geben wollen, weil das besser wirkt, und da sind diese Mehrschicht-Nanoteilchen, die außen herum noch das Teilchen vor dem Immunsystem verstecken, das Mittel der Wahl."
Viele eigentlich ganz schlichte Substanzen wie Eisenoxid, vereinfacht Rost, entwickeln unerwartete Eigenschaften, wenn sie in Nanometer feinen Partikeln auftreten. Die Sauerstofftragekapazität von Eisenoxid etwa steigt um das Mehrhundertfache, so dass es in Blutersatz eingesetzt werden kann:
" Man kann eine Art kurzfristig wirksames künstliches Blut damit machen, das bei Verwundungen oder Asthmaanfällen mangelnden Sauerstoff im Patienten ausgleicht."
CellPROM ist ein ehrgeiziges nanotechnologisches Projekt, verwandlungsfähige Zellen nach Wunsch in einen bestimmten spezialisierten Zelltyp verwandeln zu können. Dafür muss man zunächst aus einem Zellverband einzelne Zellen isolieren können. Die bisherigen Verfahren, etwa die Zellen mit einer Glasspitze zu traktieren, hatten vor allem einen Fehler: die trennenden Werkzeuge bewegten sich viel zu schnell und hinterließen vornehmlich Trümmer. Deshalb, sagt Günter Fuhr, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik in St. Ingbert im Saarland, habe man ein technisches System aufgebaut,
" das so langsam ist, wie die Zellen selbst sich bewegen. Die molekularen Prozesse bei Zellen sind sehr schnell, aber die Zellen bewegen sich im Körper sehr, sehr langsam, zum Beispiel 20 bis 50 Mikrometer pro Stunde, der Durchmesser eines Haares, das sind einhundert Mikrometer, da kriegt man eine Vorstellung, wie langsam. Aber sie tun das sehr gerichtet, sehr kontinuierlich und wir haben gesagt, wenn wir mit ihnen manipulieren, zum Beispiel Zellen von Oberflächen abheben wollen, warum machen wir es dann nicht so langsam. Das Bild wäre, wenn ich mit einem Auto schnell in eine Herde von Schafen hineinfahre, dann zerstöre ich die Schafe, das machen wir eigentlich jetzt mit unseren schnellen Techniken. Wenn ich aber jetzt ganz langsam hineinfahre und die Laderampe an einem Lastwagen hinten aufmache und eine Plattform, dann läuft mir das eine oder andere Schaf vielleicht hinein ich kann es, ohne dass ich es kaputt gemacht habe, entfernen, und das tun wir."
Da die Idee so simpel wie wirksam ist, muss man sich fragen, warum sie nicht längst schon in die Tat umgesetzt wurde. Die Antwort: Keines der üblichen mechanischen Stellglieder hat sich derart langsam bewegen lassen, es musste erst das Prinzip der Rastersondentechnik erfunden werden:
" Es ist die Technik, die in der Atomic Force Microscopy entwickelt worden ist, das sind Piezoaktuatoren, die sehr fein nanometerweise gesteuert werden können, und da muss man sagen, das ist zum Beispiel ein Feld der Physik, das Schritt für Schritt jetzt auch das Feld der Biotechnologie und Biologie befruchtet, und wir merken, das ist ein phantastisches neues Instrument."
Ganz langsam von den Piezokristallen des Rasterkraftmikroskops, bleiben die interessierenden Zellen intakt und können weiteren raffinierten Reizen ausgesetzt werden, die sie schließlich zur gewünschten Zellart reifen lassen.