Nanotechnologie

Nanopartikel hat es in der Natur schon immer gegeben. Es sind Teilchen, die zwischen einem und 100 Millionstel Millimeter gross, also tausend mal dünner als ein menschliches Haar. Seit einigen Jahrzehnten werden sie in synthetischer Form hergestellt. Die Teilchen werden mit bestimmten Eigenschaften oder Funktionen wie Leitfähigkeit oder Reaktivität versehen und sind aus Textilien, Lacken, Sonnenschutzmitteln, Tennisrackets oder Fahrradkomponenten nicht mehr wegzudenken.

Die Nanotechnologie gilt als eine der chancenreichsten Entwicklungen der letzten Jahre. Weitgehend unbekannt sind jedoch die gesundheitlichen Auswirkungen. Bei den meisten Gegenständen oder Beschichtungen liegen die synthetischen Nanopartikel in gebundener Form vor. Das heisst, sie sind im Material eingebettet oder chemisch fixiert. Für die Risikobeurteilung sind somit hauptsächlich Partikelemissionen während des Gebrauchs der Gegenstände in Betracht zu ziehen. Es ist nicht sicher, ob die enthaltenen Nanopartikel als solche wieder freigesetzt werden. Detaillierte Untersuchungen dazu fehlen. Klar ist aber, dass die Gesundheitsrisiken solcher Anwendungen geringer sind als beim Umgang mit ungebundenen Nanopartikeln, wie er am Arbeitsplatz vorkommen kann.

Auf Initiative des Lausanner Institutes für Arbeit und Gesundheit und der Suva wurde in der Schweiz erstmals erforscht, wie viele Arbeitnehmer potentiell mit Nanopartikeln in Kontakt kommen und welche Schutzmassnahmen ergriffen werden. Hochgerechnet zeigte die Studie, dass 1300 Beschäftigte direkt mit Nanopartikeln zu tun haben. Verantwortungsbewusste Betriebe klären ihre Mitarbeiter über mögliche Risiken auf und treffen die notwendigen Schutzmassnahmen.

Wie aber können am Arbeitsplatz ungebundene synthetische Nanopartikel erkannt werden? Am häufigsten findet man sie in der chemischen Industrie. Vorkommen können sie ebenfalls im Handel, in der Elektrotechnik, bei Automobilzulieferfirmen, bei der Behandlung von Steinen, Keramik oder Glas. Typische Vertreter sind Carbon Black, Titandioxid oder Calcium-Carbonat. Die Suva verfügt bereits über ein mobiles Messgerät, mit dem sich die Wirksamkeit von getroffenen Massnahmen und die Belastung der Arbeitnehmer erfassen lässt.

Nanopartikel können aufgrund ihrer geringen Grösse in die tiefen Lungenregionen gelangen und das menschliche Gewebe durchdringen. Aus der Umweltmedizin ist bekannt, dass es zwischen der Exposition mit feinen und ultrafeinen Partikeln und Entzündungsreaktionen der Schleimhäute von Nase, Atemwegen und Lungenbläschen einen klaren Zusammenhang gibt. Deshalb kann sich ein Asthma verschlimmern und eine Allergieneigung verstärkt werden. Eine Verbindung existiert auch zwischen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und der Umweltbelastung mit Partikeln. Inwiefern diese Erkenntnisse auf Nanopartikel übertragen werden können, muss noch geklärt werden.

Auf der anderen Seite verspricht man sich von Nanopartikeln auch grossen medizinischen Fortschritt. Ein Beispiel ist das Wachstum künstlicher Knochen auf beschichteten Grundgerüsten. Aufgrund der nanokristallinen Oberfläche können knochenbildende Zellen einwandern und die Knochenersatzmasse durch natürlichen Knochen ersetzen.

Die Fähigkeit, Gewebe zu durchdringen, macht aus Nanopartikeln ausserordentlich effiziente Medikamententransporter. Beschichtet man die gewünschte Substanz mit Biomolekülen, die hochspezifische Eigenschaften haben und somit nur von bestimmten Zellrezeptoren erkannt werden können, ist es möglich, die Substanz in ein ganz bestimmtes Zielorgan zu dirigieren. Von dieser gewebespezifischen Behandlung erhofft man sich auch eine Reduktion von Nebenwirkungen auf ein absolutes Minimum.