Nanopartikel im Porträt

Gewebe aus Nanomaterial
Gewebe aus Nanomaterial (Foto: Johannsen/ fotolia)

Das Wort „nanos“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet Zwerg. Definitionsgemäß sind Nanopartikel Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern, ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter. Dazu gehören sowohl in der Umwelt vorkommende Teilchen aus natürlichen Quellen, etwa aus Verbrennungsprozessen wie bei Waldbränden, als auch Partikel aus dem Feinstaub von Verkehrsabgasen sowie synthetisch hergestellte Teilchen wie z.B. Titandioxidteilchen als UV-Schutz in Wandfarbe oder Sonnencremes. Letztere werden Prognosen zufolge in neuartigen Technologien, in der Wissenschaft und in der Medizin mehr und mehr zur Anwendung kommen. Auf der anderen Seite sind Nanopartikel aufgrund ihrer Größe in der Lage, in den menschlichen Organismus einzudringen. Haupteintrittspfade sind die Lunge, der Magen-Darm-Trakt und die Haut. Umso wichtiger ist daher fundiertes Wissen rund um Verbreitung und mögliche Wirkungen dieser Partikel auf Umwelt und Gesundheit.

Größenvergleiche

Nanomaterialen im größenvergleich mit biologischen Strukturen

Ein menschliches Haar hat einen 800-mal größeren Durchmesser als Nanopartikel. Nanoteilchen sind sehr viel kleiner als körpereigene Zellen wie etwa rote Blutzellen (8 Mikrometer) oder Fresszellen (20 Mikrometer). Viele Prozesse im menschlichen Körper laufen im nanoskaligen Bereich ab: So ist ein DNA-Strang etwa 2-12 Nanometer breit. Etwas größer aber immer noch kleiner als 100 Nanometer sind Viruspartikel, die dank ihrer Größe in lebendige Zellen eindringen können. Proteine liegen bei einer Größe von 1 bis 10 Nanometer, komplexe Proteinverbindungen können bis zu einige 100 Nanometer Größe erreichen. Die Ionenkanäle der Zellen, über die Ionen durch die Zellmembran hindurch transportiert werden, liegen im Größenbereich zwischen 10 und 30 Nanometern, der durchlässige Bereich hat allerdings nur einen Durchmesser von ca. 2 Nanometern.

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Informationen zum Inhalt

Quellen:

Wissenschaftliche Beratung:

Prof. Dr. Annette Peters, Helmholtz Zentrum München, Institut für Epidemiologie II
Dr. Tobias Stöger, Helmholtz Zentrum München, Institut für Lungenbiologie
Dr. Otmar Schmid, Helmholtz Zentrum München, Institut für Lungenbiologie

Quellen:

Letzte Aktualisierung:

16.02.2016

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16.02.2016

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