BfT Special Nr. 39 / Oktober 2006

Nanotechnologie eröffnet neue technologische Horizonte

Die Nanotechnologie gilt als eine der bedeutendsten Technologien des 21. Jahrhunderts. Sie erschließt den Forschern eine neue Welt mit ungeahnten Möglichkeiten und besitzt Vorbildcharakter für Chemie, Biowissenschaften oder Medizin.

Die Natur bedient sich seit Jahrmillionen der Nano-Wirkungsprinzipien und hat damit verblüffende Lösungen für schwierige Probleme gefunden. So gelingt es beispielsweise dem Gecko kopfunter an der Decke zu laufen. Der Geckofuß haftet dank feinster Härchen, die sich der Unterlage auf wenige Nanometer nähern können, auch an glattesten Oberflächen. Erste Nutzen aus der Nanotechnologie zeichnen sich inzwischen auch für die Medizin ab. So ermöglichen beispielsweise leuchtende Nanokristalle, die als Markierungsstoffe eingesetzt werden, Vorgänge in den Zellen sichtbar zu machen. Mit Hilfe so genannter "BioChips" ist die Diagnostik auf der Ebene der Moleküle möglich. Nanobehälter können dazu genutzt werden, neue Medikamente zielgerichtet zum erkrankten Gewebe zu bringen. In Studien mit Krebspatienten wurden bereits erste Erfolge bei der Zerstörung von Tumorzellen erzielt. Die Medizintechnik arbeitet auch an "Drug-Delivery-Systemen", bei denen Nanopartikel bei der Behandlung von AIDS als Träger für Arzneimittelwirkstoffe eingesetzt werden oder um Wirkstoffe gezielt im Gehirn zu deponieren. Andere Forschungszweige beschäftigen sich mit neuartigen Konzepten für die Verpackung schwerst wasserlöslicher Wirkstoffe wie z.B. Schmerzmittel oder Tumorbekämpfungsmittel. Ebenfalls für die Medizin interessant ist der Einsatz von Nanopartikeln im Hygienebereich, beispielsweise bei der Abtötung resistenter Bakterien.

Den neuen Materialien steht der Markt offen, in die Nanoforschung fließen weltweit große Summen. In den USA wurden für den Zeitraum 2005-2008 3,7 Milliarden US$ bereitgestellt, in Deutschland wird die Nanotechnologie mit rund 250 Millionen Euro jährlich gefördert, Tendenz steigend. Insgesamt werden mit nanogestylten Produkten nach Angaben des VDI Technologiezentrums schon heute weltweit 100 Milliarden Euro Umsatz erwirtschaftet, für das Jahr 2020 schätzen Experten das Marktvolumen auf 1.000 Milliarden Euro.

• Nanos kommt aus dem griechischen und bedeutet "Zwerg"
• Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter
• Das Größenverhältnis eines Nanometers zu einem Meter entspricht dem einer Haselnuss zum Erdball