Nanopartikel

Nanopartikel, auch Nanoteilchen genannt, sind ein Verbund von Molekülen bzw. Atomen in einer Anzahl von bis zu lediglich einigen tausend Teilchen. Nanopartikel sind nach der Größe definiert im Bereich von 1- 100 Nanometer. Ein Nanometer entspricht 10⁻⁹, also einem Milliardstel Meter (1 nm = 0,000 000 001 m).

Zum Vergleich ein menschliches Haar ist im Durchschnitt etwa 80.000 Nanometer breit und das Verhältnis eines Nanopartikels zu einem Fußball ist in etwa so groß wie das Verhältnis von diesem Fußball zur Erdkugel.

Nanopartikel entstehen unter anderem bei unvollständigen Verbrennungsprozessen in der Industrie oder im Straßenverkehr, aber auch gezielt durch synthetische Herstellung. Auf natürlichem Weg werden kleinste Partikel bei Waldbränden oder Vulkanausbrüchen freigesetzt.

Im Gegensatz zu Festkörpern oder größeren Partikeln weisen Nanopartikel in der Regel eine höhere chemische Reaktivität und stärkere katalytische Wirkung auf. Zudem können manche Nanopartikel thermodynamische Parameter und magnetische/metallische Eigenschaften verschiedener Stoffe verändern. Die nützlichen Eigenschaften der Partikel können bspw. für antibakterielle Beschichtungen (z.B. bestimmte Silbernanopartikel) oder zum UV-Schutz (z.B. bestimmte Titandioxidnanopartikel) genutzt werden.

Von verschiedenen Nanopartikeln gehen jedoch gesundheitliche Gefahren und Umweltrisiken aus. Eine Gefährdung der menschlichen Gesundheit ist abhängig von der Größe, Form, Oberfläche, Abbaubarkeit und Löslichkeit der Teilchen oder weiteren Parametern wie dem Aufnahmeweg oder der Aufnahmemenge.

Die Aufnahme kann oral über Lebensmittel oder Konsumprodukte, denen Nanopartikel direkt oder als Bestandteil der Verpackung zugesetzt sind, wie bspw. bei Zahnpasta, erfolgen. Nanoteilchen gelangen dabei auf Lebensmittel durch deren Verpackungen, die kleinste Partikel enthalten können.

Vom Magendarmtrakt können die Partikel dann in den Blutkreislauf gelangen. Nanopartikel wurden bereits in verschiedenen Organen einschließlich des Nervensystems nachgewiesen.

Weiterhin können die Partikel über die Lunge aufgenommen werden, wenn bspw. Reinigungs- oder Imprägnier-Sprays eingeatmet werden. Über gesunde Haut können beim Auftragen spezieller Nanokosmetik die Partikel vermutlich nicht aufgenommen und in die Blutbahn gelangen. Wie die Wirkung auf bereits geschädigter Haut ist, ist bisher noch nicht erforscht.

Die Langzeitschäden für die Gesundheit und Langzeitwirkungen auf die Umwelt von Nanopartikeln sind bisher unbekannt. Es wird davon ausgegangen, dass Nanopartikel Schädigungen an Organen oder dem Erbgut begünstigen oder sogar auslösen und in der Umwelt wenigstens teilweise nicht abgebaut werden können. Zudem können chronische Erkrankung der Atemwege bei der wiederholten Aufnahme nicht ausgeschlossen werden. Einige nanotechnische Fasermaterialen können in ihrer Wirkweise mit Asbest verglichen werden.

Die möglichen negativen Wirkungen von Nanopartikeln auf die Gesundheit werden schon seit längerer Zeit genauer untersucht und erforscht. So wird in Studien derzeit geprüft, ob sich Nanopartikel aus verschmutzter Luft negativ auf das Gehirn auswirken, und ob bspw. häufiger Alzheimer Erkrankungen bei Anwohnern, die an vielbefahrenen Straßen wohnen, auftreten. Zudem wird ein Zusammenhang mit der Krankheit Morbus Crohn vermutet.

Da die Langzeitschäden aber heutzutage noch unbekannt sind, ist es wichtig, sehr vorsichtig damit umzugehen, jeden Stoff im Einzelnen zu beurteilen und auf Erkenntnisse aus der Forschung zu warten.