Mit Ferrofluiden gegen den Krebs

9:15 Uhr am 24.11.2014 - Der WPU-Kurs Bionik/Nanotechnologie der Stufe 9 wird von den freundlichen Mitarbeiterinnen des BayLab in Empfang genommen. Nach kurzer Einführung wird den Schülern und Schülerinnen im topmodernen Schülerlabor von Bayer zunächst durch eine Präsentation sehr anschaulich die aktuellen Forschungsarbeiten in Sachen Krebstherapie näher gebracht. Man merkt schon hier sehr deutlich, dass die Schüler und Schülerinnen hoch motiviert und interessiert sind. Es gibt viele Nachfragen und Diskussionen - selbst die Seminarleiterinnen sind erstaunt und begeistert: "Solches Interesse und so intelligente Fragen sind selten". Es werden die zwei aktuell gängigen Methoden in der  Krebsforschung vorgestellt: Bei der einen Methode wird über das "Schlüssel-Schloss-Prinzip" die Medikamente an bestimmte Moleküle angedockt und sehr gezielt über die Rezeptoren in das Innere der schnell wachsenden Krebszellen gebracht, wo sie dann die Zelle von innen zerstören. Bei der zweiten Methode, geht es um Ferrofluide. Dies ist eine flüssige magnetische Substanz, die durch eine Verbindung von einer Trägerflüssigkeit mit den winzigkleinen Eisenoxid- Teilchen, den sog. Nanomagnetiten entsteht. Diese Ferrofluide werden vor allem bei Gehirntumoren verwendet, wo die erste Methode nicht angewendet werden kann. Man injiziert das Fluid direkt in die Nähe der Tumorzellen und setzt den Patienten dann einem magnetischen Wechselfeld aus - ähnlich wie bei einer Magnetresonanztomographie (MRT). Das Wechselfeld bewirkt, dass die winzigen magnetischen Nanoteilchen sich ständig neu im Magnetfeld ausrichten und sich deshalb schnell hin- und her bewegen. So entsteht durch Reibung Wärme und die Tumorzellen werden in ein künstliches Fieber versetzt und somit am weiteren Wachstum gehindert, unter günstigen Bedingungen kann der Tumor auch vollständig entfernt werden.

In insgesamt vier Versuchsreihen führten die Schüler in kleinen Gruppen vorbereitete Experimente durch und stellten dabei auch selber Ferrofluide her. Anschließend wurden die Ergebnisse mit Powerpoint vorbereitet und präsentiert. Der spannende Tag im BayLab hat Spuren hinterlassen. Viele Schüler und Schülerinnen waren hellauf begeistert.  

Nanoteilchen spielen nicht nur in der Medizin eine wichtige Rolle. Es handelt sich dabei immer um winzige Teilchen von einem Millionstel Millimeter Größe = 10-9 Meter = 1 Nanometer (nm). Diese Teilchen sind so groß wie etwa 10 Atome nebeneinander gereiht und spielen in der Nanotechnologie eine zentrale Rolle. Am bekanntesten ist sicherlich der Lotuseffekt, den man auch in der Natur von einigen Blättern kennt an denen Wasser abperlt. In der Nanotechnologie wird dies durch Zugabe von Nanopartikeln erreicht und so z.B. wasserabweisende Kleidung oder Lacke hergestellt.

Im WPU-Unterricht wird nun auch fleißig experimentiert und verschiedene weitere Anwendungen der Nanotechnologie entdeckt.

Manfred Albrecht unterrichtet den WPU-Kurs Bionik/NanoTech Stufe 9

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