Nanopartikel sollen Infektionsbekämpfung revolutionieren

IBM setzt Chip-Verfahren zur Herstellung von biologischen Materialien ein. Die neuen Bio-Partikel sollen im Kampf gegen multiresistente Keime eingesetzt werden. Zuvor müssen die Forscher aber noch ein Herstellungsverfahren entwickeln.

IBM-Forscher und Wissenschaftler vom Institute of Bioengineering and Nanotechnology haben biologisch abbaubare Nanopartikel entwickelt, mit denen Antibiotika an infizierte Zellen „angeklebt“ werden können. Diese Partikel könnten neue Wege eröffnen, um mit Medikamenten gegen multiresistente Bakterien wie den methicillinresistenten Staphylococcus aureus vorzugehen. Bei der Arbeit an den Nanopartikeln wurden laut IBM-Forschungsleiter James Hedrick ähnliche Verfahren verwendet wie bei der Chipentwicklung.

Hedrick erklärte, dass die Entdeckung seines Teams ein nanomedizinischer Durchbruch sei. Die Anwendungen der Nanopartikel reichten von der Wundheilung bis hin zum Notfalleinsatz in Kriegen. Beeindruckend sei auch gewesen, wie gut sich Verfahren der Halbleiterherstellung auf die Produktion organischer Materialien anwenden ließen.

Bei Chips müsse man die Verdrahtung auf immer kleiner werdendem Raum präzise anbringen. Dasselbe gelte auch für organische Nanostrukturen. Sowohl Chips als auch organische Strukturen würden mit Hilfe fortgeschrittener Lithografietechniken hergestellt, wobei die Chemie in beiden Fällen ein hohes Maß an Perfektion erfordere.

Man benötige in beiden Welten Isolationsmaterialien, die sich so schnell wie der lithografische Prozess in Form bringen ließen. Sowohl für Halbleiter als auch für Nanostrukturen seien elektrostatische Reaktionen erforderlich. Für Reaktionen werden laut Hedrick in beiden Fällen verschiedene Materialien zusammengebracht. Im Fall der Nanostrukturen binde man unpassende Elemente aneinander, so dass sie eine Struktur bilden könnten. Sowohl bei Chips als auch in der Nanotechnik sei die Skalierung von Komponenten schwierig.

Die Polymer-Nanostrukturen aus Hedricks Labor werden jetzt an IBMs Produktionsforschung weitergereicht, wo Forscher einen Herstellungsprozess entwickeln sollen. Dasselbe Verfahren wende IBM auch auf Halbleiterprodukte an. „Das ist genau das, was wir bereits seit Jahren tun“, sagte Hedrick. „Der Unterschied ist nur, dass wir das hier [die organischen Nanostrukturen] nicht in eine Fabrik oder eine Fertigungsstraße geben, die dann die organischen Strukturen herstellt.“

Wie die Herstellung der Nanostrukturen funktionieren werde, sei noch unklar. Erste Forschungen seien aber vielversprechend. Die Herstellung und Anwendung der Nanostrukturen werde in kommenden Forschungspublikationen dargestellt werden.

Nanopartikel auf Basis von Chiptechnologien sollen die Infektionsbekämpfung revolutionieren (Bild: IBM Research).
Nanopartikel auf Basis von Chiptechnologien sollen die Infektionsbekämpfung revolutionieren (Bild: IBM Research).

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