16. Juni 2008 : Jetzt auch im SPIEGEL: Die Risiken von Nanoteilchen

In den letzten Jahren ist die der Begriff „Nanotechnologie“ stark in Mode geraten. Mit diesem Begriff bezeichnet man Teilchen, die kleinere Abmessungen aufweisen als ungefähr 100 Nanometer. Ein Nanometer beschreibt 10-9 Meter oder ein Milliardstel Meter. Ein Nanoteilchen verhält sich zu einem Meter wie ein Fußball zum Planeten Erde, schreibt der SPIEGEL anschaulich. Bakterien weisen ungefähr die Größe von 100 bis 10.000 Nanometer auf, Tabakrauch bzw. Ruß hat eine Partikelgröße von 10-1000 Nanometer. Durch die winzige Struktur verändert sich oft die Physik der Nanopartikel im Vergleich zu denselben Substanzen im sichtbaren Maßstab. So verändern sich Schmelzpunkte, optische und mechanische Eigenschaften.

Von derartigen industriell hergestellten Nanostrukturen verspricht man sich hocheffektive, neuartige Produkte: Nanoröhren aus Kohlenstoff sollen als Träger für Medikamente dienen. Keramiken, mit Nanomaterialien beschichtet, lassen Wasser und Schmutzpartikel einfach abperlen.

Auch einige Biomaterialien schmücken sich mit diesem Begriff und die Hersteller versprechen durch den Einsatz von Nanopartikeln beispielsweise schnellere und bessere Knochenregeneration.

Nun sind die Nanopartikel ins Gerede gekommen: Es mehren sich die Hinweise auf unbekannte Risiken.

Wie der SPIEGEL in seiner aktuellen Ausgabe berichtet („Kleine Teilchen, großes Risiko“, DER SPIEGEL 24/2008, Seiten 148-150) wurde in Zellversuchen mehrfach nachgewiesen, dass „die bakterienkleinen Krümelchen unerwünschte Reaktionen auslösen können. Werden sie von Fresszellen geschluckt, überlasten sie das Immunsystem und schwächen die Abwehr gegen Infektionen. Werden sie eingeatmet, dringen sie so tief in die Lunge ein, dass sie über die Lungenbläschen bis in den Blutstrom gelangen- und von dort aus sogar bis ins Gehirn, wo sie am Entstehen von Parkinson und Alzheimer beteiligt sein könnten.“

Forscher der Universität Edinburgh berichteten, dass das Einspritzen von Kohlenstoffröhrchen („Nanotubes“) in die Bauchhöhle von Labormäusen zu ähnlichen Krankheitssymptomen führte wie man sie von Asbest kennt.

Verbraucherschützer ziehen daher nun vermehrt gegen Nano-Produkte ins Feld. Eine beim Bundesumweltministerium angesiedelte Nanokommision soll die Risiken besser erkunden. Derzeit sind die direkten Effekte von Nanopartikeln auf die biologischen Systeme nahezu komplett unbekannt, dennoch werden sie vermehrt eingesetzt.

Auch im Bereich der resorbierbaren Knochenaufbaumaterialien sind die Risiken unabwägbar. Wenn Nanopartikel aber in Zellkulturen Schaden anrichten, so ist zu fragen wie die biologische Umgebung des Knochens nach Implantation eines derartig strukturierten Materials reagiert.

Die vor 30 Jahren kreierten und seitdem kontinuierlich weiterentwickelten beta-Tricalciumphosphat-Materialien Cerasorb®, Cerasorb® M und Cerasorb® PARO sind genau aus diesem Grund schon immer mikrofein strukturiert und bergen demnach keine unbekannten Risiken. Seit 1998 ist das Material in über 400.000 Operationen erfolgreich eingesetzt worden. Unabwägbare Effekte oder Komplikationen ergaben sich in keinem Fall.

Es bleibt dabei: Mit Cerasorb® sind Anwender auf der sicheren Seite

 

19. Februar 2008: Nanotechnologie - sinnvoll oder nicht?

Die curasan AG  bietet mit ihrem synthetischen Knochenaufbaumaterial Cerasorb® aus Tricalciumphosphat ein Produkt an, das keinerlei gesundheitsgefährdende Substanzen beinhaltet. Dies ist für viele Anwender ein wichtiger Sicherheitsaspekt. Umso mehr, als neue Erkenntnisse aus der Forschung weiterhin Zweifel an der Unbedenklichkeit von Materialien bestehen lassen, die Nanopartikel enthalten.

Die Bezeichnung „nano“ steht für den milliardstel Teil von eins. Demnach ist ein Nanometer ein einmilliardstel Meter oder 1/1000.000.000 Meter oder 10 hoch -9 Meter. Noch kleinere Dimensionen sind pico (10 hoch -12) und femto (10 hoch -15).

In jüngerer Zeit ist die Nanotechnologie als neuartiger Forschungszweig etabliert worden. Der Begriff „nano“ ist in aller Munde. Neben nanometergroßen Beschichtungen, die beispielsweise für ein Abperlen von Wasser und Schmutzpartikeln sorgen können (sog. Lotos-Effekt) oder nanofeinen Kohlenstoffröhren (Nanotubes), die einmal als Träger für Medikamente genutzt werden sollen, sind vermehrt auch implantierbare Biomaterialien zum Knochenersatz oder Knochenaufbau mit mehr oder minder nanotechnologisch hergestellten oder nanopartikulären Komponenten in den letzten Jahren auf den Markt gelangt.

Die britische Soil Association, die in England für die Kontrolle und Zulassung von organischen Lebensmitteln zuständig ist, hat nun beschlossen, allen Produkten das Ökosiegel zu entziehen welche Nanopartikel beinhalten:

Als Begründung gibt die Organisation an, dass über die Wirkung der Nanopartikel auf den lebenden Organismus noch sehr wenig bekannt ist. Vor drei Jahren hätten Wissenschaftler schon die Regierung aufgefordert, die Freigabe nanopartikulärer Substanzen „so weit wie möglich zu vermeiden“.

http://www.soilassociation.org/
(Vgl. auch „Frankfurter Allgemeine Zeitung“ vom 06. Februar 2008: „Nanowahn“)

In ihrer Pressemitteilung zitiert die Soil Association zudem den britischen Professor Vyvyan Howard, einen qualifizierten Toxikologen der Universität Ulster (School of Biomedical Sciences) (http://www2.ulster.ac.uk/staff/howard-2.html) mit den Worten: „Es gibt deutliche Belege, dass Nanopartikel toxisch und potentiell gefährlich sind“.

Aufgrund dieser Wissenslücke hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft ein Schwerpunktprogramm aufgelegt, das die Frage klären soll, ob und inwieweit Nanopartikel der Gesundheit schaden. Eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe um den Biomaterial-Experten Professor Dr. M. Epple trifft sich dieser Tage zu einem Kick-off Meeting in Fulda.

http://www.uni-duisburg-essen.de/home/fb/presse/presse_allg/presse_07.02.2008_42821.shtml

Es ist beispielsweise zu klären, inwieweit derartige Nanopartikel zellgängig sind. Die Größe einer Zelle schwankt zwischen 3 µm und 250 µm (J. Wallraff, „Leitfaden der Histologie des Menschen“). Die Durchlässigkeit der Zellmembranen für Nanopartikel ist noch ungeklärt. Beispielsweise steuern die 1976 entdeckten zellulären Ionenkanäle fundamentale Lebensprozesse und weisen einen Nanometermaßstab auf. Eine Reihe von Krankheiten wird auf den (partiellen) Ausfall von Ionenkanälen (sog. Channelopathien) zurückgeführt.

http://www.bio-pro.de/de/region/rhein/magazin/00971/

Denn bekanntermaßen hat nicht nur die Substanzart, sondern auch die Partikelgröße und Partikelform Einfluss auf die biologische Wirksamkeit. So lösen beispielsweise fadenförmige Asbeststäube durch Einatmen nach Jahren die Asbestose aus, wohingegen runde Partikel aus derselben Substanz keinerlei derartige Wirkung ausüben. Mikropartikel können jedoch prinzipiell vom körpereigenen Immunsystem gefahrlos phagocytiert und abtransportiert werden. Dieses geschieht beispielsweise bei der frühen Heilung einer Schürfwunde, wenn Schmutzpartikel in den Wundbereich gelangt sind. Knochenaufbaumaterialien aus Tricalciumphosphat, wie beispielsweise Cerasorb® werden nachgewiesenermaßen ebenfalls zellulär (über Osteoklasten) resorbiert sowie über Auflösung (Hydrolyse) degradiert.

19. Februar 2008

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