Sie gilt als die große Entdeckung der Wissenschaft und ist ein Segen für die Industrie: Die Nanotechnologie. Überall sind wir von diesem Begriff umgeben, aber wissen alle, was es bedeutet? Das Umweltbundesamt sagt, die Nanotechnologie beschäftigt sich mit Herstellung, Untersuchung und Anwendung von Strukturen, die in mindestens einer Dimension kleiner sind als 100 Nanometer. Das sind etwa Teilchen oder Schichten, die über 1.000 Mal dünner sind als der Durchmesser eines Menschenhaares.

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Der Vorteil von Nanopartikeln: sie haben die Fähigkeit, selbst unüberwindlich scheinende Hindernisse wie die Blut-Hirnschranke zu knacken. Genau da aber sehen Kritiker auch ihre Unberechenbarkeit und Gefährlichkeit. Trotzdem sind Produkte mit Nanopartikeln nicht kennzeichnungspflichtig. Deshalb veröffentlichte der BUND e.V. auch bereits eine Datenbank (mehr Informationen dazu hier in meinem Artikel: BUND veröffentlicht Datenbank mit Nano-Produkten).

Nachweise, dass Nanopartikel schaden können

Nanopartikel, die in vielen Zahncremes, Lebensmitteln und Kosmetika verarbeitet werden, schädigen möglicherweise unsere Hirnentwicklung. Dies fanden japanische Forscher anhand von Mäuseversuchen heraus. Dazu injizierte die Gruppe um Ken Takeda trächtigen Mäusen eine Lösung mit winzigen Titandioxid-Partikeln (TiO2), die eine Größe von 25 bis 70 Nanometern aufwiesen. Anschließend werteten die Wissenschaftler die Genexpression (Umschreibung der Erbsubstanz in Proteine) im Gehirn des Nachwuchses während verschiedener Entwicklungsstufen aus.

Die Natur hat es so eingerichtet, dass immer genau die Gene abgelesen werden, deren Proteinprodukte gerade benötigt werden. Da auch die Proteinmenge festgelegt ist, zeigt jedes Entwicklungsstadium ein ganz spezifisches Expressionsmuster. Nicht aber bei dem Nachwuchs der behandelten Tiere: Hunderte von Genen wiesen eine veränderte Proteinproduktion im Vergleich zu gesunden Tieren auf. Darunter waren viele Gene, die bei neurologischen Störungen, wie Alzheimer, Autismus oder Schizophrenie eine Rolle spielen (nachzulesen bei Shimizu M. et al.: Maternal exposure to nanoparticulate titanium dioxide during the prenatal period alters gene expression related to brain development in the mouse; Part Fibre Toxicol; 2009; S. 6:20).
Zwar weist das Forscherteam aus Tokio darauf hin, dass die Ergebnisse nicht den realen Verhältnissen entsprechen. Denn die Mäuse bekamen sehr hohe Dosen der Nanopartikel direkt in den Organismus eingespritzt. Wir tragen hingegen mit der Sonnencreme beispielsweise nur niedrige Konzentrationen der Nanopartikel auf unsere Haut auf. Und auch in Zahnpasta, Schlankheitsgetränken oder Ketchup finden sich nur geringe Mengen der Substanzen. Dennoch sollten Risiko und Nutzen der Nanopartikeln kritisch hinterfragt werden. Schließlich ist die Studie der japanischen Forschergruppe nicht die erste, die den winzigen Molekül-Verbänden eine schädliche Wirkung bescheinigt.

In Tierversuchen wurde unter anderem gezeigt, dass Nanopartikel das Atemsystem beeinträchtigen und dabei unsere Organe – ähnlich wie kleine Asbestfasern – schädigen (Nachweis: Tsuda H. et al.: Toxicology of engineered nanomaterials – a review of carcinogenic potential; Asian Pac J Cancer Prev.; 2009; 10(6); S. 975-980).

Titandioxid wird seit langer Zeit als weißer Farbstoff in Farben und Sonnencremes verwendet. Allerdings wird das Pigment nun auch – wegen der verbesserten Eigenschaften – als Nanopartikel in vielen Produkten verarbeitet. Dabei sind gesundheitliche Risiken noch kaum erforscht.

Was genau ist denn an Nanopartikeln nun schädlich?

Wie oben erwähnt: Als Nanopartikel bezeichnet man winzig kleine Verbände aus Molekülen (1 bis 100 Nanometer; 1 nm = 10-9 Meter), deren physikalische und chemische Eigenschaften sich durch die geringe Größe verändern. Zerteilt man eine Substanz nämlich in immer kleinere Teilchen, so vergrößert sich die Gesamtoberfläche um ein Vielfaches. Dies macht man sich mithilfe der künstlich hergestellten Nanopartikel zunutze, um beispielsweise die Leitfähigkeit zu erhöhen oder die Reaktivität zu verbessern. Da die winzigen Partikel gleichzeitig aber viel einfacher in Zellen und Gewebe eindringen können, haben sie ebenso einen Einfluss auf biologische Systeme. Hier können die reaktionsfreudigen Nanopartikel mit körpereigenen Molekülen wechselwirken. Außerdem scheint unser Immunsystem die winzigen Nanopartikel nicht als Fremdstoffe zu erkennen.

Die Nanotechnologie selbst ist aber nicht unbedingt zu verteufeln, so konnte mit Hilfe dieser Wissenschaft ein Nachweis zur Homöopathie erbracht werden. In meinem Artikel “Homöopathie und Nanowissenschaften” gehe ich genauer darauf ein.

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Beitragsbild: pixabay.com – PixTreats