Nanomedizin – Herausforderung und Perspektiven

Abstract

Die Anwendung nanotechnologischer Konzepte in der Medizin verbindet zwei große interdisziplinäre Wissenschaftsgebiete mit einem beispiellosen sozialen und ökonomischen Potenzial. Diese Nanomedizin nutzt die Errungenschaften beider Forschungsfelder, wobei die gemeinsame Basis die Untersuchung spezifischer Eigenschaften auf der Molekülebene ist. Mithilfe lokaler Sonden und molekularer Bildgebungstechniken können Oberflächen‐ und Grenzflächeneigenschaften auf der Nanometerskala an vorgegebenen Messpunkten charakterisiert werden, während es mit chemischen Methoden gelingt, Oberflächen kontrolliert zu modifizieren und zu adressieren. Beispiele hierfür sind neuartige Konzepte für den gezielten Wirkstofftransport, die Biokompatibilitätsoptimierung und neuroprothetische Anwendungen. Allerdings sind im Hinblick auf toxikologische sowie ethische Aspekte dieser Querschnittsdisziplin noch viele Fragen offen. Hier werden ausgewählte Entwicklungen nud Anwendungen der Nanomedizin besprochen.

Isoniazid@Fe2O3‐Nanocontainer mit antibakterieller Wirkung auf Tuberkulose‐Mykobakterien

“…So wurde deren Verwendung für neuartige Bildgebungstechniken [6] oder die Tumortherapie in den letzten Jahren bereits intensiv untersucht. [7] Für die TB-Behandlung wären effiziente Transportsysteme zur Infiltration von Antibiotika in infizierte Zellen erforderlich. Derartige Transportsysteme sollten mçglichst hohe Antibiotikagehalte aufweisen und zudem bioverträglich, leicht abbaubar und im besten Fall nach 2-3 Tagen vollständig ausgeschieden sein.…”

Clinical Chemistry: Challenges for Analytical Chemistry and the Nanosciences from Medicine

“…[92] However, not everything in this area that is analytically and technically possible will become routine. Thus, for example, Raman spectroscopy in the context of diagnosis with biofunctionalized gold nanoparticles, NMR spectroscopy, and DNA microarrays must first demonstrate their superiority over routine procedures in regard to analytical stability, sensitivity, and specificity, and a large number of parameters must be determinable with these methods before investment in the corresponding equipment and training of appropriate personnel become worthwhile.…”

“…[91,92] A review published by Jain in 2005 provides an overview of the present and possible future utilization of nanotechnology in medicinal analysis. [93] Important fields for the employment of nanodiagnostics include immunohistochemistry, genotyping, and the detection of biomarkers and infectious microorganisms.…”

Nanotoxikologie – eine interdisziplinäre Herausforderung

“…250 nm gemeint. Hierzu zählen häufig auch Strukturen, die etwa in der Medizin als Wirkstofftransportsysteme eingesetzt werden sollen, Materialien also, die nicht wegen ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften Verwendung finden, sondern die speziell hergestellt werden, um andere Substanzen in einem Organismus zielgerichtet transportieren zu können, [5] was grundsätzlich etwas größere Par- [6] während Materialien, die eine intrinsische Toxizität aufweisen, wie die Halbleiter-Quantenpunkte, oder sehr aktuelle Materialien, wie die Kohlenstoff-Quantenpunkte, [7] zu denen es noch keinerlei biologische Untersuchungen gibt, unberücksichtigt bleiben sollen.…”