Einführung & Allgemeines

Dieser Artikel basiert auf dem Manuskript der TV-Sendung "Nanotopia - die kleinste aller möglichen Welten" aus der Reihe "ABENTEUER WISSENSCHAFT", vom Sonntag, 13.10.1996, 21 Uhr, Süddeutscher Rundfunk, Original von Steve Davis (Windfall Films für BBC), deutsche Bearbeitung: Juliane Brucker.

LINK

Welt der Wunder (Pro 7) präsentierte 1999 "Nano-Tech: Revolution der Schöpfung" auf DVD. Zu Wort kommen Prof. Gerd Binnig, Dr. Eric Drexler, Dr. Ralph Merkle, u.v.a.   Hier ein kleiner Wegweiser durch die DVD und die Welt der "Nano-Visionäre": LINK

"Rüschlikon und seine Nobelpreisträger" (1989) von Arno Nöldechen. Das IBM Forschungslabor in Rüschlikon bei Zürich ist auch heute noch eines der Nanotechnologie-Zentren dieser Welt...ein Bericht über die vier Nobelpreisträger Karl Alex Müller, Johannes Georg Bednorz, Heinrich Rohrer und Gerd Binnig. LINK

"Die kleinsten werden die Grössten sein -  Ein Auto, kleiner als eine Ameise; ein Lexikon, kleiner als ein Stecknadelkopf; eine Fabrik, kleiner als ein Staubkorn: Einladung zu einem physikalischen Abenteuer." von Richard P. Feynman (Engl. Original: "There's Plenty of Room at the bottom", 1959). Feynmans Referat wurde von NZZ-Folio im Februar 1999 - etwas gekürzt - erstmals auf deutsch  publiziert. Übersetzung: Peter Haffner. LINK

Die Sendereihe "Lisas Weltenreise" wird präsentiert von Gerd Binnig. Zum ersten Mal moderiert ein Nobelpreisträger eine Wissenschaftssendung im deutschen Fernsehen. (Erstsendung im Bayrischen Fernsehen: 26.02.1997) LINK

 

News aus der Nanotechnologie

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Bemerkung von transhuman.de:
Dr. Andreas Jordan hat im letzten Jahr 
schon ausführlich über seine Fortschritte auf der
DVD "Nano-Tech" von "Welt der Wunder"
berichtet. Erfreulich das dieses
vielversprechende Verfahren bald 
schon zur Anwendung kommt....:

 

Informationsdienst Wissenschaft (idw) - Pressemitteilung
Medizinische Fakultät Charité der Humboldt-Universität zu Berlin,
14.01.2000

Nanotechnologie in der Krebsbekämpfung 


Tumorzerstörung durch Erhitzen magnetischer, nanometergroßer Teilchen
(Symposium im Februar)

An der Charité sind die letzten Vorarbeiten im Gange, um gegen Mitte
dieses Jahres die ersten Krebspatienten mit Hilfe der Nanotechnologie zu
behandeln. Die Nanotechnologie, die mit Teilchen in der Größe von
milliardstel Metern (bzw. millionstel Millimetern) arbeitet, wird die
beherrschende Forschungsrichtung dieses Jahrhunderts werden und hält
inzwischen auch Einzug in die Medizin. Die Arbeitsgruppe
"Biomedizinische Nanotechnologie"(Leiter:Dr. rer. nat. Andreas Jordan)
an der Charité gehört zu einem der sechs vom Bundesforschungsministerium
durch Wettbewerb ausgewählten und geförderten sogenannten
Kompetenzzentren für die Anwendung von Nanotechnologien.
Die Arbeitsgruppe befaßte sich zunächst mit den physikalischen
Voraussetzungen für den Einsatz nanometergroßer Teilchen in der
Krebsbehandlung und stellte fest, daß und in welcher Weise sie sich für
die gezielte Erwärmung von Tumoren eignen. Die Tatsache, daß Zellen und
Gewebe durch Erwärmung über 40 Grad Celsius erheblich geschädigt werden,
wird in der Krebsbekämpfung als Hyperthermie (Überwärmung auf 42 Grad)
seit langem genutzt. Denn Überwärmung erhöht die Empfindlichkeit von
Tumorgewebe gegenüber zellzerstörenden Medikamenten und Strahlen. Der
Erfolg ist aber oft unvollkommen. Denn es gelingt häufig nicht, den
Tumor - vor allem wenn er in der Tiefe des Körpers liegt - in allen
Teilen gleichmäßig zu erwärmen. Dieser Mangel an Homogenität beruht
hauptsächlich darauf, daß die Wärme bisher mit elektrischen Feldern
erzeugt wird und die einzelnen Gewebe z.B. Knochen, Muskeln oder Drüsen,
unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben.
Jordan hat demgegenüber (im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs 273)
ein Konzept entwickelt, das zur Erwärmung des Tumors anstelle von
Elektrizität ein magnetisches Wechselfeld benutzt. Dabei ist es
gleichgültig, in welcher Tiefe ein Tumor verborgen ist. Voraussetzung
ist nur, daß zuvor magnetisierbare Substanzen (Magnetite) in den Tumor
eingebracht werden. Jordan fand heraus, daß sich für diesen Zweck
Eisenoxyd-Teilchen in bestimmter Nanometergröße, die von Zuckermolekülen
(Dextran) umhüllt sind, eignen. In Wasser gelöst werden diese Partikel
als magnetisierbare Flüssigkeit in den Tumor gespritzt. Dazu ist keine
Narkose nötig. Da die Nanoteilchen größer sind als Zellmoleküle, werden
sie von den Tumorzellen nicht mehr ausgeschieden. Sobald der Tumor dann-
kontaktlos von außen - einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird,
geschieht zweierlei: 
Zum Einen heizen die magnetischen Wechselfelder gezielt die Depots der
Magnetflüssigkeit auf. Bei Tier und Menschen wird das Magnetfeld so
gewählt, daß Temperaturen von 45 und 47 Grad entstehen. Gesundes Gewebe
um den Tumor herum erwärmt sich dabei nur unwesentlich mit
Zum Anderen entwickelt sich der von Jordan 1997 erkannte und so
bezeichnete "Thermal Bystander Effekt", eine Art Kettenreaktion: Die
Eisenoxydteilchen lagern sich ohne Veränderungen im Krebsgewebe
hervorzurufen in kleinste Gefäße ein. Sobald die Nanoteilchen das Gewebe
auf über 45 Grad erwärmt haben sterben viele Krebszellen bereits ab.
Zell- und Zellzwischenräume lösen sich auf, das Zellmaterial verflüssigt
sich und die Eisenteilchen verteilen sich in dieser "Nekroseflüssigkeit"
homogen. Sobald erneut ein magnetisches Wechselfeld angelegt wird,
werden weitere Tumorregionen erfaßt und die Nekroseflüssigkeit breitet
sich weiter in den Tumor aus. Bei Mäusen, für die Jordans Arbeitsgruppe
1998 eine Apparatur zur Applikation von Magnetfeldern entwickelt hat,
kann auf diese Weise ein großer Brusttumor innerhalb von einer halben
Stunde völlig eingeschmolzen werden. Um einen vollständigen Untergang zu
erzielen, muß man bei großen Tumoren evtl. Magnetisierflüssigkeit
nachspritzen, denn die gleichmäßige Hitzeentwicklung ist abhängig von
der Konzentration der Eisenteilchen im Gewebe. Abgebaut wird die
Nekroseflüssigkeit mit den Eisenteilchen allerdings nur langsam und zwar
durch natürliche Immunmechanismen des Körpers (Phagozytose): Die
Eisenteilchen und ihre Hülle werden in Milz und Leber transportiert, wo
die Hülle abgebaut wird. Das Eisenoxyd wird in ionische Formen
umgewandelt und zum Beispiel in rote Blutkörperchen eingebaut und nach
Monaten ausgeschieden. 
Die erste Anwendung am Menschen wird sich auf spezielle Gehirntumore,
Glioblastome, richten, für die es bisher keine Heilung gibt. Für die
Patienten ist inzwischen ein eigenes "Magnetwechselfeld-Therapie-Gerät"
der Firma "MFH Hyperthermiesysteme GmbH" Berlin, entwickelt worden, die
mit der Charité per Kooperationsvertrag verbunden ist. Das Gerät
befindet sich derzeit im Aufbau in der Strahlenklinik der Charité. Die
bisher von Jordan verwendeten Nanoteilchen eignen sich am besten für
Glioblastomzellen. Der Forscher konnte nachweisen, daß Krebszellen ganz
bestimmte Nanoteilchen weit stärker aufnehmen als gesunde Zellen des
selben Gewebetyps. Außerdem hat sich gezeigt, daß für unterschiedliche
Tumorarten auch unterschiedliche Partikel nötig sind. Entscheidend ist
deren Oberflächengestaltung mit Molekülen und die Größe der Teilchen,
von denen abhängt, wieviele von ihnen in bestimmten Zeiteinheiten in
Krebszellen eindringen. Die Herstellung geeigneter Nanopartikel ist
aufwendig und teuer. Jordan arbeitet dabei unter anderem mit dem in
Saarbrücken ansässigen "Institut für Neue Materialien" zusammen. 
Zunächst sollen die Nanoteilchen zwar direkt in den Tumor gespritzt
werden, aber langfristig ist vorgesehen, sie so zu umhüllen, daß sie
auch über den Blutstrom ihr Ziel erreichen. 
Silvia Schattenfroh

Jordan wird über Einzelheiten seiner Forschung auf dem "38.th
Tutzing-Symposium of Dechema" vom 6.-9. Februar 2000 (Chemical
Nanotechnology-From Vision to Products) berichten und ist auch
eingeladen, darüber auf der ACHEMA 2000 (26. Ausstellungstagung und
Internationales Treffen für Chemische Technik, Umweltschutz und
Biotechnologie) vom 22.-27. Mai in Frankfurt am Main, vorzutragen. 


Charité
Medizinische Fakultät der 
Humboldt Universität zu Berlin

Dekanat 
Pressereferat-Forschung 
Dr. med. Silvia Schattenfroh 
Augustenburger Platz 1 
13353 Berlin 

 

 

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Informationsdienst Wissenschaft (idw) - Pressemitteilung
Universität Hamburg, 13.01.2000

Hochkarätig besetztes Symposium über Nanowissenschaften


Der interdisziplinäre Verbund für Nanowissenschaften, das
Mikrostruktur-Forschungszentrum der Universität Hamburg sowie das
deutsche Kompetenzzentrum für Nanoanalytik veranstalten am 21. und 22.
Januar 2000 im Hamburger "Haus Rissen" das 1. Internationale Symposium
über interdisziplinäre Nanowissenschaften. Als Forum für den Austausch
von n e u e n I d e e n und V i s i o n e n in der Nanowissenschaft
legt die Tagung ihren Schwerpunkt auf inter- und transdisziplinäre
Themen. Hochrangige Nanowissenschaftler wie der deutsche
Nobelpreisträger Prof. Dr. Klaus von Klitzing und die amerikanischen
IBM-Wissenschaftler Dr. Don Eigler und Dr. Phaedon Avouris konnten als
Referenten gewonnen werden. Sie und die anderen Sprecher präsentieren in
englischer Sprache ein breites Spektrum von Nanothemen in den Bereichen
Analytik, Biologie, Chemie, Manipulation und Materialforschung. Das
Symposium beginnt um 9.30 Uhr.

Weitere Informationen:
Kompetenzzentrum Nanoanalytik - Koordinationsstelle Hamburg 
Prof. Dr. Roland Wiesendanger, Institut für Angewandte Physik der
Universität Hamburg
E-Mail: wiesendanger@physnet.uni-hamburg.de und
hoelscher@physnet.uni-hamburg.de
Internet: http://www.nanoscience.de/symposium

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Weiterführende Artikel

Weiterführende Literatur

 

Weiterführende Links


Ó Sven Haferkamp 08.02.2000  webmaster@extropie.de       [Home]