Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Wahlweise bekommen Materialforscher und Werkstoffkundler glänzende Augen oder aber Schweißperlen auf der Stirn, wenn sie sich in der Nanowelt bewegen. Ein Beispiel dafür sind Nanopartikel, die ungeahnte Anwendungen versprechen, aber zugleich auch ungeahnte Fertigkeiten erfordern, um mit ihnen umzugehen. Ein Nanopartikel ist ein kleines Stückchen Materie, dass vielleicht aus ein paar hundert oder weniger Atomen (zumeist einer Sorte) besteht. Die Verheißungen und die Schwierigkeiten der Nanopartikel haben einen gemeinsamen Grund: Die Winzlinge sind äußerst reaktionsfreudig und verbinden sich rasch mit allem, was in der Nähe ist, z. B. mit anderen Nanopartikeln – sie verklumpen rasch und werden als Nanopartikel unbrauchbar. Für diese „Reaktionsfreudigkeit“ sind die bei Nanopartikeln äußerst zahlreichen Oberflächenatome verantwortlich, die ihre Bindungsarme in die Welt strecken. (Selbst bei einem kugeligen Nanopartikel aus hundert Atomen sind noch über 50 Atome Oberflächenatome!) Trotz dieser grundsätzlichen Schwierigkeiten bei der Handhabung sind die Nanopartikel auf dem Vormarsch. Allein in der Humanmedizin und der Pharmazie setzt man große Hoffnungen in sie. Mit Nanoverkapselungen ließen sich, etwa zur Bekämpfung von Hirntumoren, „trojanische Pferde“ bauen, die auch die sonst unpassierbare Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Wiederum könnten andere Nanopartikel gezielt in ein Tumorgewebe gespritzt werden – die reaktiven Partikel lagerten sich an den Tumor an und könnten ihn punktgenau zerstören.