Trefferliste

41 Steckbriefe

Pro­duk­te #01
Co­ch­lea Im­plan­ta­te
Pro­duk­te #02
Lab-On-A-Chip
Pro­duk­te #03
Pfle­ge­ro­bo­ter
Pro­duk­te #04
Re­ti­na Im­plan­ta­te
Pro­duk­te #05
Ro­bo­ter
Pro­duk­te #06
Tat­too-Elek­tro­den
Pro­duk­te #07
Weara­bles
Pro­duk­te #08
Me­di­ka­men­te mit Sen­so­rik
Pro­duk­te #09
Ge­sund­heits-Apps
Pro­duk­te #10
Ope­ra­ti­ons­sys­te­me
Pro­duk­te #11
Por­ta­ble DNA-Se­quen­zier­ge­rä­te
Pro­duk­te #12
T-Shirts mit EKG
Tech­no­lo­gi­en #01
Me­di­zi­ni­scher 3D-Druck
Tech­no­lo­gi­en #02
Am­bi­ent As­sis­ted Li­ving
Tech­no­lo­gi­en #03
Bild­ge­ben­de Ver­fah­ren
Tech­no­lo­gi­en #04
Bio­mar­ker
Tech­no­lo­gi­en #05
Ver­mitt­lungs­platt­for­men für Pa­ti­en­ten und Kli­ni­ken
Tech­no­lo­gi­en #06
Elek­tro­ni­sche Pa­ti­en­ten­ak­te
Tech­no­lo­gi­en #07
Elek­tro­ni­sche Bei­pack­zet­tel
Tech­no­lo­gi­en #08
Ge­nom-Edi­tie­rung mit CRIS­PR/Cas9
Tech­no­lo­gi­en #09
Me­di­cal Da­ta Space
Tech­no­lo­gi­en #10
Me­di­zin­tech­nik
Tech­no­lo­gi­en #11
mHe­alth-An­wen­dun­gen
Tech­no­lo­gi­en #12
Mi­kro­phy­sio­lo­gi­sche Sys­te­me
Tech­no­lo­gi­en #13
mo­no­k­lo­na­le An­ti­kör­per
Tech­no­lo­gi­en #14
Na­no­tech­no­lo­gie
Steckbrief Technologien #000014

Na­no­tech­no­lo­gie

Be­schrei­bung

Der Be­griff Na­no­tech­no­lo­gie be­schreibt kein ei­ge­nes For­schungs­feld, son­dern viel­mehr die Grö­ßen­ord­nung, auf der sich Wis­sen­schaft­ler ver­schie­dens­ter Dis­zi­pli­nen be­we­gen. Hier ar­bei­ten Che­mie und Phy­sik, aber auch in­ge­nieur­wis­sen­schaft­li­che Fä­cher wie die Ma­te­ri­al­wis­sen­schaf­ten eng zu­sam­men. Mit che­mi­schen und phy­si­ka­li­schen Ver­fah­ren wer­den Par­ti­kel in Na­no­me­ter-Ab­mes­sun­gen (1 Na­no­me­ter = mil­li­ards­te Teil ei­nes Me­ters) her­ge­stellt. Die­se Na­no­par­ti­kel nutzt man ein­zeln oder kom­bi­niert sie, um Ob­jek­te oder Struk­tu­ren her­zu­stel­len. Im Na­no­maß­stab her­ge­stell­te Par­ti­kel sind ge­zielt mit neu­en Ei­gen­schaf­ten aus­ge­stat­tet, wie z. B. mit elek­tri­scher Leit­fä­hig­keit, Ma­gne­tis­mus oder che­mi­scher Re­ak­ti­vi­tät. Aus die­sen Ei­gen­schaf­ten bei win­zi­ger Grö­ße er­ge­ben sich enorm viel­fäl­ti­ge An­wen­dungs­mög­lich­kei­ten für die Me­di­zin, die Me­di­zin­tech­nik und die phar­ma­zeu­ti­sche In­dus­trie.

Na­no­tech­no­lo­gi­en kön­nen da­bei hel­fen, Krank­hei­ten schnel­ler zu dia­gnos­ti­zie­ren, die Wirk­sam­keit von Me­di­ka­men­ten zu ver­bes­sern oder die Ver­träg­lich­keit von Im­plan­ta­ten zu er­hö­hen. Im Be­reich der Me­di­ka­men­ten­for­schung wur­den be­reits ei­ni­ge Er­fol­ge mit der Ver­wen­dung von Na­no­par­ti­keln er­zielt. Ihr zen­tra­ler Vor­teil be­steht dar­in, dass sie den ziel­ge­nau­en Trans­port von Wirk­stof­fen er­mög­li­chen. So­ge­nann­te Na­no­kap­seln set­zen die Wirk­stof­fe erst dann frei, wenn sie mit be­stimm­ten Aus­lö­ser-Mo­le­kü­len in Kon­takt kom­men. Dies ver­bes­sert die Wirk­sam­keit und Do­sier­bar­keit und kann auch das Auf­tre­ten von un­er­wünsch­ten Ne­ben­wir­kun­gen re­du­zie­ren. Zur Krebs­be­hand­lung ist z. B. das an Na­no­par­ti­kel ge­bun­de­ne Me­di­ka­ment Pa­clita­xel seit 2008 EU-weit zu­ge­las­sen. Im Ver­gleich zu dem her­kömm­li­chen Me­di­ka­ment weist es ei­ne deut­lich bes­se­re Ver­träg­lich­keit auf. Dar­über hin­aus er­mög­licht das glei­che An­wen­dungs­prin­zip die Her­stel­lung von „Bio­mar­kern“, die Krank­hei­ten oder be­trof­fe­nes Ge­we­be schon im Früh­sta­di­um auf­spü­ren und so die Hei­lungs­chan­cen er­hö­hen. Im La­bor kön­nen mit­hil­fe von Na­no­par­ti­keln bei­spiels­wei­se ver­schie­de­ne Krebs­ar­ten be­reits recht zu­ver­läs­sig er­kannt wer­den, die in vi­vo An­wen­dung sol­che Mar­ker muss aber noch in kli­ni­schen Stu­di­en un­ter­sucht wer­den. Auch bei bild­ge­ben­den Ver­fah­ren wur­den Er­fol­ge mit dem Ein­satz von Na­no­par­ti­keln als Kon­trast­mit­tel er­zielt. Bei der Com­pu­ter­to­mo­gra­phie (CT) er­mög­licht der Ein­satz von Na­no­tech­no­lo­gie das Er­stel­len hoch­auf­ge­lös­ter drei­di­men­sio­na­ler Bil­der. Ein an der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tät Mün­chen ent­wi­ckel­tes Na­no-CT-Sys­tem be­fin­det sich ak­tu­ell im Pra­xis­test. Zu­dem fin­det die Na­no­tech­no­lo­gie auch bei Im­plan­ta­ten An­wen­dung. Na­no­be­schich­te­te Im­plan­ta­te sind sta­bi­ler, här­ter und halt­ba­rer als bis­he­ri­ge Im­plan­ta­te, und be­sit­zen dar­über hin­aus auch ein ge­rin­ges Ab­stoß­ri­si­ko.

Ak­tu­ell wer­den meh­re­re Me­di­ka­men­te, de­ren Wirk­stof­fe an Na­no­par­ti­kel ge­bun­den sind, in kli­ni­schen Stu­di­en un­ter­sucht. Über die nächs­ten Jah­re dürf­te da­her die Ver­füg­bar­keit sol­cher Me­di­ka­men­te zu­neh­men. Mit­tel­fris­tig könn­ten ins­be­son­de­re Che­mo­the­ra­pi­en deut­lich bes­ser ver­träg­lich und schmerz­frei­er für den Pa­ti­en­ten wer­den. Lang­fris­tig be­schäf­ti­gen sich For­scher mit neu­en Hei­lungs­me­tho­den, die sich durch den Ein­satz von Na­no­tech­no­lo­gi­en er­ge­ben könn­ten. An­ders als die meis­ten her­kömm­li­che Me­di­ka­men­te er­mög­li­chen Wirk­stoff-Trä­ger­sys­te­me auf Na­no-Ba­sis die Über­win­dung der Blut-Hirn-Schran­ke. Dies könn­te die Vor­aus­set­zung für die er­folg­rei­che The­ra­pie neu­ro­lo­gi­scher Er­kran­kun­gen wie Alz­hei­mer schaf­fen. Bei der Früh­dia­gnos­tik oder Prä­ven­ti­on von Krank­hei­ten könn­ten mit Bio­mar­kern enor­me Fort­schrit­te er­zielt wer­den. Ein US-ame­ri­ka­ni­sches For­scher­team ar­bei­tet mo­men­tan an ei­nem Früh­warn­sys­tem für Herz­in­fark­te, das Pa­ti­en­ten be­reits vor dem Auf­tre­ten des In­fark­tes warnt und da­zu an­hält, ein Kran­ken­haus auf­zu­su­chen. Mit Bio­mar­kern be­schäf­tigt sich auch Googles X-Lab. Na­no­par­ti­kel sol­len in Form ei­ner Pil­le ver­ab­reicht wer­den, den Kör­per auf Krank­heits­sym­pto­me un­ter­su­chen und dann über Weara­bles wie z. B. Smart­wat­ches aus­ge­le­sen wer­den. Die Ver­wen­dung von Na­no­struk­tu­ren als Werk­stoff für den 3D-Dru­cker könn­te bei­spiels­wei­se die Her­stel­lung win­zi­ger Bat­te­ri­en er­mög­li­chen, die in Herz­schritt­ma­chern oder in Hör­ge­rä­ten ein­ge­baut wer­den kön­nen.

Da die Na­no­tech­no­lo­gie in fast al­len Wirt­schafts­bran­chen zum Ein­satz kommt, bie­ten sich viel­fäl­ti­ge Ko­ope­ra­ti­ons­po­ten­zia­le. Denk­bar wä­ren da­für bspw. die Che­mie-, Elek­tro­nik- oder Le­bens­mit­tel­in­dus­trie.

Re­le­van­te An­bie­ter für Na­no­tech­no­lo­gie in der Me­di­zin sind un­ter an­de­rem die Na­no­tem­per Tech­no­lo­gies GmbH aus Mün­chen, die Mag­Force AG aus Ber­lin, die Ro­dos Bio­tar­get GmbH aus Han­no­ver oder die Möl­ler Me­di­cal GmbH aus Ful­da.

Die Grund­la­gen­for­schung in der Na­no­tech­no­lo­gie er­folgt meist in in­sti­tu­tio­nel­len und uni­ver­si­tä­ren For­schungs­ein­rich­tun­gen mit tech­nisch-na­tur­wis­sen­schaft­li­cher Aus­rich­tung, die von öf­fent­li­chen Gel­dern der Län­der, des Bun­des oder der EU fi­nan­ziert wer­den. Die Bun­des­re­gie­rung ver­sucht mit dem „Ak­ti­ons­plan Na­no­tech­no­lo­gie 2020“ die For­schung in dem Be­reich wei­ter an­zu­trei­ben. Dar­über hin­aus ist die Phar­ma­in­dus­trie selbst ein wich­ti­ger For­schungs­trei­ber.

Die An­wen­dung von Na­no­tech­no­lo­gi­en un­ter­liegt ei­ner Viel­zahl von An­for­de­run­gen, die sich durch die strik­ten Re­gu­lie­run­gen auf dem Me­di­zin­markt er­ge­ben. Der Fi­nan­zie­rung von kli­ni­schen Stu­di­en stellt für vie­le klei­ne­re Ak­teu­re ein deut­li­ches Hin­der­nis dar. Dar­über hin­aus kri­ti­sie­ren be­son­ders Ver­brau­cher- und Um­welt­ver­bän­de die ge­rin­ge Auf­klä­rung über mög­li­che Ri­si­ken, die sich durch die Na­no­tech­no­lo­gie er­ge­ben.

2011 be­trug der welt­wei­te Um­satz im Na­no­me­di­zin-Markt rund 73 Mil­li­ar­den US-Dol­lar. Ex­per­ten zu­fol­ge soll er bis 2025 auf über 350 Mil­li­ar­den US-Dol­lar an­wach­sen, je nach Ab­gren­zung des Be­reichs auch deut­lich mehr. Be­last­ba­re Markt­stu­di­en gibt es haupt­säch­lich für die Ver­ei­nig­ten Staa­ten, die mit ei­nem An­teil von rund 40 Pro­zent den wich­tigs­ten Markt dar­stel­len.

De Ávi­la, B., Angsan­ti­kul, P., Li, J., An­gel Lopez-Ra­mi­rez, M., Ramí­rez-Her­re­ra, D., Tham­phi­wa­ta­na, S., Chen, C., De­le­zuk, J., Sa­ma­ka­pi­ruk, R., Ra­mez, V., Ob­on­yo, M., Zhang, L. and Wang, J. (2017). Mi­cro­mo­tor-en­ab­led ac­ti­ve drug de­li­very for in vi­vo tre­at­ment of sto­mach in­fec­tion. Na­tu­re Com­mu­ni­ca­ti­ons 8: 272, 1-9.

Tech­no­lo­gi­en #15
P4-Me­di­zin
Tech­no­lo­gi­en #16
Pro­to­nen­the­ra­pie
Tech­no­lo­gi­en #17
se­cur­Ph­arm e. V.
Tech­no­lo­gi­en #18
Te­le­me­di­zin
Tech­no­lo­gi­en #19
Ther­a­nos­ti­sche Im­plan­ta­te
Tech­no­lo­gi­en #20
Ver­mitt­lungs­platt­for­men in der Pfle­ge
Tech­no­lo­gi­en #21
Trans­port­box für Me­di­ka­men­te
Tech­no­lo­gi­en #22
Hoch­durch­satz-Se­quen­zier­ver­fah­ren
Tech­no­lo­gi­en #23
Bio­tech
Tech­no­lo­gi­en #24
CAR-T-Zell-The­ra­pie
Tech­no­lo­gi­en #25
Dia­gno­se mit DVD-Tech­no­lo­gie
För­der­mit­tel #01
EXIST
För­der­mit­tel #02
High-Tech Grün­der­fonds (HTGF)
För­der­mit­tel #03
IN­VEST
För­der­mit­tel #04
Wachs­tums­fonds Bay­ern