Nanomedizin: Definition und Anwendungsgebiete

Die Nanomedizin wird in naher Zukunft die beste Diagnose von Krankheiten und eine wirksamere Behandlung ermöglichen.

Die Fortschritte, die die Nanomedizin derzeit in den Gesundheitswissenschaften bringt, konzentrieren sich vor allem auf die Vorbeugung, Diagnose und Behandlung von Krankheiten, die eine starke Auswirkung auf die Bevölkerung haben.

Dieser Bereich der Medizin nutzt das Wissen der Nanotechnologie insbesondere für die gezielte Behandlung von krankem Gewebe, ohne das gesunde Gewebe zu schädigen.

Die Nanotechnologie widmet sich der Kontrolle und Manipulation von Materie in einer Größenordnung von weniger als 1 Mikrometer. So werden Materialien und Systeme mit einzigartigen Eigenschaften entwickelt, die jede Funktion erfüllen können.

Bereiche der Nanomedizin

Die Nanomedizin umfasst drei Bereiche:

1. Die Nanodiagnostik

Die Nanodiagnostik basiert auf dem Einsatz von Nanogeräten und Kontrastsystemen. Auf diese Weise wird eine feinere, schnellere und genauere Erkennung einer Krankheit im Anfangsstadium erreicht. Die Geräte für die Nanodiagnostik können in vitro oder in vivo eingesetzt werden.

2. Die Nanotherapie oder kontrollierte Wirkstoffabgabe

Dieser Teil der Nanomedizin beruht auf der Verwendung von Nanostrukturen, die die Anreicherung und kontrollierte Freisetzung eines Arzneimittels ausschließlich in kranken Zellen erlauben.

Die Nanostrukturen müssen folgendermaßen sein:

• Biokompatibel.
• Die geeignete Dosis des Medikaments transportieren.
• Stabil bleiben, bis das Zielgewebe erreicht ist.

3. Regenerative Nanomedizin

Repariert oder ersetzt beschädigte Gewebe und Organe mit Hilfe der Nanotechnologie. Dadurch kann man die Reparaturmechanismen des menschlichen Körpers stimulieren.

Derzeit werden theragnostische Systeme entwickelt, die in dem gleichen Nanoteilchen Elemente zur Erkennung und lokalen Behandlung einer Krankheit kombinieren.

Auf der anderen Seite ermöglichen diese Systeme die Visualisierung und Auswertung der Kinetik und der Wirksamkeit der Behandlung.

Fortschritte der Nanomedizin in der Onkologie

Auf dem Gebiet der Onkologie hat sich der Einsatz von Nanomedizin auf zwei Probleme konzentriert, die bei jeder Art von Krebs auftreten: die Diagnose und die Nebenwirkungen der Chemotherapie.

Die Früherkennung von Krebs erhöht die Heilungschancen erheblich. Eine der Hauptanwendungen der Nanomedizin auf diesem Gebiet ist die Möglichkeit, Tumorzellen im Frühstadium der Krankheit zu erkennen.

In diesem Zusammenhang haben Studien an Tiermodellen gezeigt, dass magnetische Nanopartikel in Verbindung mit Tumormarkern es ermöglichen, Krebs zuverlässig zu erkennen.

Dies ist auch dann möglich, wenn die Werte dieser Marker weit unter den mit den derzeit verwendeten Methoden ermittelbaren Werten liegen.

Nanomedizin zur Vermeidung von Nebenwirkungen durch die Chemotherapie

Die Chemotherapie ist eine sehr aggressive Behandlung. Sie basiert auf der Zerstörung von Krebszellen und hat zahlreiche damit verbundene Nebenwirkungen, da sie auch gesunde Zellen zerstört.

Bei der Krebsbehandlung ermöglicht die Nanotechnologie, die in der Chemotherapie verwendeten Medikamente zu „verkapseln“. Auf diese Weise wird die Wirksamkeit verbessert und die Giftstoffe im Körper des Patienten sind geringer.

Vor kurzem hat eine Gruppe europäischer Forscher Nanosphären geschaffen, die nur in Krebszellen eindringen können. Auf diese Weise können die negativen Folgen einer Chemotherapie wie Übelkeit, körperliche Schwäche oder Haarausfall vermieden werden.

Nanomedizin bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Auch bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wurde eine Reihe von Nutzen entdeckt. Eines der wichtigsten Ergebnisse ist die Möglichkeit, Läsionen in den Arterien sehr früh zu erkennen.

Darüber hinaus werden Studien durchgeführt, in denen bestimmte Nanopartikel in der Lage sind, Medikamente gezielt in den betroffenen Zonen zu verabreichen.

Neurodegenerative Erkrankungen

Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer oder Arthritis können wirksamer behandelt werden. Die Nanopartikel wirken auf bestimmte Bereiche des Gehirns oder des Gewebes.

Die Alzheimer-Krankheit ist durch ein fortschreitendes Absterben von Neuronen gekennzeichnet. In diesem Zusammenhang wurde die Möglichkeit dargestellt, Neuronen aus vorhandenen Stammzellen im Gehirn mittels Wachstumsfaktoren zu erzeugen.

Werden die Wachstumsfaktoren jedoch in die Blutbahn injiziert, können sie von anderen Geweben aufgenommen werden. Auch dieses Problem könnte dank der Nanomedizin gelöst werden.

Zusammenfassung

Die Nanomedizin wird in naher Zukunft die beste und früheste Diagnose von Krankheiten ermöglichen. Darüber hinaus werden lokalisierte und personalisierte Behandlungen entwickelt. Ebenso kann die Entwicklung der diagnostizierten Krankheit präzise überwacht werden.