Nanomedizin

Nanomedizin bezeichnet die medizinische Anwendung von Nanotechnologie zur Diagnose, Behandlung und Überwachung von Krankheiten. Sie nutzt Materialien, Geräte und Systeme im Größenbereich von etwa 1 bis 100 Nanometern, um biologische Prozesse auf der molekularen Ebene gezielt zu beeinflussen. Als interdisziplinäres Feld verbinden sich Biologie, Chemie, Materialwissenschaft, Pharmazie und Medizin, um neue Diagnostik- und Therapieverfahren zu entwickeln.

Zu den zentralen Anwendungsfeldern gehören therapeutische Ansätze wie der zielgerichtete Transport von Arzneistoffen, kontrollierte Freisetzung, Gen- und RNA-Therapien sowie photothermische und photodynamische Therapien. In der Diagnostik ermöglichen nanoskalige Kontrastmittel und Biosensoren empfindlichere Bildgebung und Biomarker-Detektion. Theranostik verbindet Therapie und Diagnostik in einem Ansatz, während regenerative Technologien Gewebe und Wundheilung unterstützen.

Zu den häufig verwendeten Nanomaterialien zählen Lipid- und polymerbasierte Nanopartikel, anorganische Partikel wie Gold-, Silizium- oder Magnetpartikel sowie dendrimere Strukturen. Oberflächen werden mit Liganden, Antikörpern oder Aptameren modifiziert, oft mit Schutzketten wie PEG, um Stabilität und Halbwertszeit zu erhöhen. Zielgerichtete Systeme sollen zu weniger Nebenwirkungen führen, während stimuli-gesteuerte Freisetzung Reaktionen am Ort des Geschehens ermöglichen.

Herausforderungen umfassen Toxizität, Immunreaktionen, Langzeitwirkungen und die umweltethischen sowie regulatorischen Aspekte. Herstellungs- und Qualitätskontrollen (CMC) sind für Zulassungen entscheidend. Obwohl einige Nanomedizinprodukte klinisch eingesetzt werden, gilt die Überführung aus dem Labor in die Praxis als komplex. Die Forschung konzentriert sich auf sicherere Materialien, bessere Zielgenauigkeit, personalisierte Ansätze und Integration mit Immuntherapien.