Durch einen schlecht abgedichteten Lüftungsschacht bahnen sie sich den Weg in die Freiheit: riesige Heere von mutierten Nanorobotern. Sie stürzen sich auf Kaninchen, Kojoten und schließlich auf Menschen. Chaos und Schrecken wüten. Die Wissenschaftler verkriechen sich im Sicherheitstrakt ihres Labors – die von ihnen geschaffenen Kreaturen übernehmen die Macht. Die Nanoroboter vermehren sich weiter und regieren bald die Welt.
Was der Autor Michael Crichton in seinem Roman „Beute” als Thriller beschreibt, ist nur Fiktion. Doch bei den Lesern bleibt das Bild des Horrors in den Köpfen hängen und lässt beim Begriff „ Nanotechnologie” ein mulmiges Gefühl in der Magengrube entstehen.
„Solche Darstellungen der Nanotechnologie sind im besten Fall gute Unterhaltung”, ist Hans-Jürgen Schäfer, Leiter des Kompetenzfeldes Nanotechnik beim VDI in Düsseldorf, überzeugt. „ Mit der Realität haben sie nichts zu tun – weder heute noch in der Zukunft.” Harald Krug, Professor für Toxikologie und Genetik am Forschungszentrum Karlsruhe, schätzt die Gefahr ähnlich ein: „ Es ist schlicht unmöglich, in ein paar Tausend Atomen die Unmengen von Informationen unterzubringen, die Nanoroboter bräuchten, um Energie für ihre Bewegungen zu sammeln, den Bauplan für ihre eigene Vermehrung zu speichern und ein Gedächtnis zu haben – das schafft nicht einmal die Natur.”
Angst und Panik vor der Nanotechnologie sind also unbegründet. Vorsicht ist dennoch geboten, wenn es um feine, Nanometer kleine Partikel geht. Denn in der Nanowelt gelten eigene Gesetze: Reduziert auf die Größe von wenigen Atomen entwickeln wohlbekannte und ansonsten ungefährliche Materialien – wie Gold – völlig neue Eigenschaften. Das birgt Chancen, aber auch Risiken. Um die zu erforschen und möglichst zu vermeiden, untersuchen Krug und andere Wissenschaftler, ob Nanopartikel in den Körper gelangen können und welche Wirkung das auf die Funktion der Zellen hätte. Üblicherweise geschieht das in Tierexperimenten, bei denen die Tiere diversen Arten von Nanoteilchen ausgesetzt werden.
Die Wissenschaftler nehmen umher schwirrende Nanopartikel ins Visier, die etwa beim Einatmen über die Lunge in menschliche Körperzellen eindringen können. Solche Teilchen entstehen zum Beispiel bei der Verbrennung von Kraftstoff in Dieselmotoren und sind ein Bestandteil des Feinstaubs, der seit Monaten für Diskussionsstoff sorgt. Was passiert, wenn man frei bewegliche Nanoteilchen einatmet? „Die Partikel bleiben größtenteils an der Luft-Blut-Schranke in der Lunge hängen”, erklärt Krug. „Nur etwa jedes tausendste Teilchen schafft es, über diese Hürde in die Blutbahn zu gelangen. Die Konzentration im Blut ist deshalb selbst bei einer großen Zahl eingeatmeter Nanopartikel sehr gering und daher unproblematisch.” Wesentlich kritischer sind die Teilchen, die in der Lunge verweilen. „Sie können Entzündungsreaktionen auslösen und über Botenstoffe zu Beschwerden im Herz-Kreislauf-Bereich führen”, weiß der Karlsruher Toxikologe. Ob das schwerwiegende Folgen hat, hängt vor allem davon ab, wie viele und welche Nanoteilchen es sind.
Darüber, wie hoch das Gesundheitsrisiko durch Nanopartikel ist, gibt es bisher nur wenige Erkenntnisse. Von einigen Nanopartikeln wissen die Forscher jedoch bereits, dass sie unbedenklich sind: beispielsweise Titandioxid in Sonnencremes und Wandfarben. Sie dringen nicht in den Körper ein, sondern bleiben bereits in der äußersten Hautschicht stecken. „Anders sieht es dagegen bei Nanoteilchen aus Kohlenstoff aus”, nennt Krug ein Gegenbeispiel. „Diese Partikel, die unter anderem in Druckerpatronen stecken – und bei deren Austausch mitunter aufgewirbelt werden –, können mit der Atemluft in größerer Zahl in die Lunge gelangen und Entzündungen hervorrufen.”
Mit Vorsicht zu genießen sind frei umher wirbelnde Nanopartikel vor allem dort, wo Menschen ständig mit ihnen in Kontakt kommen – zum Beispiel in manchen Produktionsanlagen. „ Daher ist es wichtig, Grenzen für die Belastung durch Nanoteilchen am Arbeitsplatz einzuführen”, fordert Schäfer. „Die Belastungen für die Nutzer von Nanoprodukten sind dagegen weniger kritisch, da die Partikel darin oft chemisch gebunden oder zu größeren Klumpen zusammengebacken sind.” Die sind nach bisherigem Kenntnisstand nicht gesundheitsschädlich, denn sie können nicht in Lunge und Zellen eindringen.
Bei aller angebrachten Vorsicht sollte man jedoch bedenken, dass Nanoteilchen keine Erfindung des 20. Jahrhunderts sind. So setzen Vulkanausbrüche und Waldbrände seit jeher Nanopartikel in großer Zahl frei. Ein Liter Luft enthält im Schnitt etwa eine Million natürliche Nanoteilchen – das sind weitaus mehr, als derzeit durch industrielle Prozesse in die Atmosphäre gelangen. ■
Autoren der Beiträge sind JANINE DREXLER, ehemalige bdw-Praktikantin und freie Wissenschaftsjournalistin in München, und RALF BUTSCHER, bdw-Redakteur für Technik.
Janine Drexler und Ralf Butscher
Ohne Titel
Noch sehen die meisten Menschen in der Nanotechnologie keine Gefahr. Um die Diskussion über mögliche Risiken von vornherein auf eine sachliche Basis zu stellen – und um eine tatsächlich vorhandene Gefährdung für die Gesundheit durch Nanoteilchen so weit wie möglich auszuschließen –, ist allerdings noch viel Forschungsarbeit nötig. Denn die Kenntnisse darüber, wie Nanopartikel im menschlichen Körper wirken und welche Folgen das haben kann, sind bislang noch recht begrenzt.
