
Der Ausbruch von COVID 19 hat zu einem grundlegenden Umdenken bei den bisherigen Diagnose-, Behandlungs- und Präventionsmethoden geführt. Der Bedarf an verbesserten und effizienteren Konzepten ist global und dringend. Nanotechnologie steht schon lange an der Front der Innovationen und hat Fortschritte in vielen verschiedenen Disziplinen hervorgebracht. Könnte dieses interdisziplinäre Feld bei der Entwicklung umfassenderer Ansätze zur Bekämpfung von COVID-19 sowie zukünftiger Pandemien helfen?
Diese Review aus dem Fachmagazin ACS NANO bietet eine allgemeine Einführung in das neuartige Coronavirus (SARS-CoV-2), den Verlauf der Coronavirus-Erkrankung (COVID-19) sowie eine Übersicht über aktuelle Impfstoffe. Zusätzlich werden einige der Versuche, die erste Interaktion des Virus mit den jeweiligen Wirtzellen zu stoppen sowie lebensbedrohliche Prozesse zu verhindern, detailliert dargestellt. In diesem Zusammenhang präsentieren und diskutiert das interdisziplinäre Autorenteam mehrere potenzielle Vorteile der Nanotechnologie und die entscheidende Rolle, die diese im Kampf gegen COVID-19 und zukünftige Pandemien sowohl innerhalb als auch außerhalb des Wirts haben könnte. Die Autoren heben die multifunktionalen Lösungen hervor, die Materialien im Nanomaßstab bieten, z.B. durch die Kombination von Diagnostik und Therapie in einem. Diese auf Nanotechnologie basierenden Systeme können die Spezifität und damit die Effizienz der Abgabe von Immunsuppressiva an die Zielzellen erhöhen, was zu einer Reduzierung der Medikamentendosis und der Medikamentenverteilung in Nicht-Zielorgane führt. Die Autoren erläutern auch detailliert die vielfältigen Möglichkeiten, wie Nanomaterialien die Impfstoff- oder Immunisierungsforschung unterstützen können, indem sie beispielsweise die vom Immunsystem benötigte Hochregulierung fördern oder die Immunantwort gegen Antigene umleiten. In ähnlicher Weise kann die Nanotechnologie Wege bieten, die Ausbreitung von COVID-19 zu verlangsamen. In dieser Übersicht wird auch die Entwicklung von selbstdesinfizierenden Oberflächen vorgestellt, die eine Kontamination in Krankenhäusern oder Heimen vermeiden würden. Abschließend untersuchen die Autoren, um die Multifunktionalität von Nanomaterialien zu verdeutlichen, wie Nanotechnologie-basierte Lösungen die Sicherheit von luftfilternden Produkten wie Masken erhöhen könnten.
Wer sich für eine detailliertere Beschreibung der neuesten nanoskaligen Materialien oder Beispiele interessiert, kann diese in der Originalpublikation nachlesen:
Weiss, C., Carriere, M., Fusco, L., Capua, I., Regla-Nava, J.A., Pasquali, M., Scott, J.A., Vitale, F., Unal, M.A., Mattevi, C. and Bedognetti, D., 2020. Toward nanotechnology-enabled approaches against the COVID-19 pandemic. ACS nano, 14(6), pp.6383-6406. DOI: 10.1021/acsnano.0c03697

Weitere Spotlights
Spotlight April 2023: Seltene Erden recyceln – Bakterien helfen bei der Kreislaufwirtschaft
Seltene Erden sind wichtige Bestandteile von Windkraftanlagen, Katalysatoren, Glasfaserkabeln und Plasma-Bildschirmen. Da die 17 Metalle, die unter diesem Begriff zusammengefasst werden, für die modernen Technologien unentbehrlich sind, steigen Nachfrage und Kosten stetig. Das Vorkommen ergiebiger Abbaustätten ist begrenzt und die Produktion oft aufwändig und umweltschädlich. Die Vorteile, diese Ressourcen so effizient wie möglich zu recyceln, […]
WeiterlesenSpotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten
Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz, Big Data… Kennen Sie diese Begriffe? Es sind nicht nur Buzzwords, denn die Digitalisierung der Wissenschaft ist ein aufstrebendes Gebiet, das ständig wichtiger wird. Deshalb wollen wir Ihnen den Artikel “A Paradigm Change in Material’s Development” von J. Kimmig aus der Gruppe von U. Schubert, Jena vorstellen. In diesem Artikel werden […]
WeiterlesenSpotlight November 2021: Sichere Materialien von Anfang an – Safe-by-Design in der Materialforschung betrachtet
Neue nanoskalige Materialien überraschen uns immer wieder mit außergewöhnlichen chemischen, elektrischen, optischen und zahlreichen anderen Eigenschaften. Einige nanoskalige Materialien haben jedoch ein anderes toxikologisches Profil als das gleiche Material in ihrer grobkörnigen Erscheinungsform. Da Sicherheitsfragen heute in der Regel erst kurz vor der Markteinführung eines Produkts geklärt werden, kann es vorkommen, dass Forschungsgelder vergeudet werden, […]
WeiterlesenSpotlight Februar 2022: Probabilistische Risikoanalyse – der Schlüssel für die Zukunft der Toxikologie
Die Grundlagen der Toxikologie werden immer wieder überdacht, das Vorgehen bei einer Risikobeurteilung daher ständig auf den Prüfstand gestellt, denn, so wird William Osler in dieser Publikation zitiert, “Medizin (Toxikologie) ist die Wissenschaft der Unsicherheit und die Kunst der Wahrscheinlichkeit“. In dieser aktuellen Arbeit hat das Team um Thomas Hartung (Johns-Hopkins University/Universität Konstanz) dargestellt, dass […]
Weiterlesen