Wie sicher ist Nano?

Bonn, 21.07.2005. Nanopartikel versprechen, im Gegensatz zu ihrer winzigen Größe von einigen Milliardstel Metern, ein riesiges Anwendungspotenzial. So hoffen beispielsweise Mediziner und Pharmazeuten, zukünftig mit Hilfe dieser Teilchen aus wenigen Dutzend bis einigen Tausend Atomen, Medikamente gezielt in bestimmte Zellen einschleusen zu können. Außerdem spielen die Nanopartikel aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eine immer größere Rolle bei der Herstellung von Beschichtungen, Lacken oder Klebern. Mit zunehmender Nutzung dieser Alleskönner drängt sich nun die Frage auf, ob Nanopartikel auch gesundheitsschädlich oder umweltbelastend sein können. Ihre Auswirkungen sind nicht genügend erforscht, um darauf zufriedenstellend zu antworten. Der Antwort näher kommen, das ist das Ziel des neuen EU-Projekts "Nanosafe2": 24 Firmen und Forschungsinstitutionen arbeiten gemeinsam daran, Verfahren zum Aufspüren von Nanopartikeln, zur Charakterisierung möglicher gesundheitlicher Auswirkungen und nicht zuletzt zur sicheren Produktion und zum sicheren Gebrauch von Nanopartikeln zu entwickeln.

Auch das Bonner Forschungszentrum caesar beteiligt sich an "Nanosafe2" (www.nanosafe.org). Die caesar-Gruppen "Functional Peptides" und "Nanoparticle Technology" um die Wissenschaftler Martin Zabe-Kühn, Daniel Hoffmann und Michael Giersig erforschen die Eigenschaften von Nanopartikeln und versuchen vor allem neue Detektionsmethoden zu entwickeln. Dabei lassen sich die Forscher von der Biosensorik inspirieren, einer Disziplin, die scheinbar nichts mit anorganischen Nanopartikeln zu tun hat, sondern mit dem Nachweis von Biomolekülen.

Doch auf den zweiten Blick werden Parallelen erkennbar. Schon seit vielen Jahren ist bekannt, dass Biomoleküle, beispielsweise Antikörper-Proteine des Immunsystems, spezifisch andere Biomoleküle erkennen können. Diese Erkennung wird auf Biosensoren genutzt, um Biomoleküle nachzuweisen. Seit kurzem werden vermehrt Biomoleküle, sogenannte Peptide, entdeckt, die in ähnlicher Weise anorganische Materialien erkennen. Die Wissenschaftler wollen nun Biosensoren mit Hilfe geeigneter Peptide auf die Detektion anorganischer Nanopartikel umschulen - eine aussichtsreiche Verknüpfung von "Bio" und "Nano".

Abbildung eines Escherichia-coli-Bakteriums, das mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Gold-Nanopartikeln behandelt wurde. Durch die Wechselwirkung mit den Kohlenstoff-Nanoröhrchen werden in der Membran des Bakteriums temporäre Nanokanäle erzeugt, die den Gold-Nanopartikeln das Eindringen in das Innere von E. coli ermöglichen.

Foto: Forschungszentrum caesar

Die EU stellt für das strategische Forschungsprojekt "Nanosafe2" insgesamt sieben Millionen Euro zur Verfügung. Den restlichen Anteil am Gesamtbudget von 12,4 Millionen Euro tragen die beteiligten Unternehmen. Insgesamt arbeiten 24 Forschungsinstitute und Universitäten, Industrieunternehmen und Start-up-Firmen aus sieben EU-Ländern in dem Großprojekt zusammen. "Nanosafe2" befasst sich mit dem gesamten "Lebensweg" von Nanopartikeln: Von der Produktion über Lagerung und Transport bis zur Verarbeitung in einem Endprodukt. Die Ergebnisse der Sicherheitsforschung sollen schließlich mit Hilfe von Datenbanken, Regelwerken und Workshops weltweit verbreitet werden.

Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) hat 1999 die Arbeit aufgenommen. Mit inzwischen über 220 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in den Bereichen Materialwissenschaften/ Nanotechnologie, Biotechnologie und Medizintechnik. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenausgründungen.

21. Juli 2005