Quelle: Pressemitteilung Leica Microsystems, 02.11.2009

© Younan Xia Funktion eines Gold-Nanocontainers Die Nanocontainer sind mit einer beliebigen Substanz gefüllt (rot) und von einer Schicht aus "intelligenten" Polymeren umgeben. Bei niedrigen Temperaturen stellen sich die Polymere auf und versiegeln die Poren. Licht wird von den Goldpartikeln in Wärme verwandelt, die Polymere geben die Poren frei und der Inhalt kann austreten. Verschwindet das Licht, werden die Poren wieder verschlossen.

Die Forscher um Yavuz haben Würfel aus Gold hergestellt, die eine Kantenlänge von nur 50 Nanometer haben und innen hohl sind. Der Hohlraum kann mit verschiedensten Substanzen gefüllt werden, beispielsweise mit Medikamenten. Eine Schicht so genannter "intelligenter" Polymere umgibt die Goldoberfläche, die von winzigen Poren durchsetzt ist. Bei niedrigen Temperaturen verdecken diese Polymere die Öffnungen, so dass der Inhalt der winzigen Würfel im Innern bleibt. Bei Temperaturen ab 39 Grad Celsius geben sie jedoch die Poren frei und der Inhalt kann nach außen dringen.
Um diese Temperaturwechsel zu erzeugen, setzen die Forscher Lichtwellen ein. Die Goldpartikel können Licht mit bestimmten Wellenlängen aufnehmen und in Wärme verwandeln. Wird die Goldhülle mit Licht bestrahlt, entsteht Energie und die Poren öffnen sich. Verschwindet das Licht, schließen sie sich wieder.

Damit die Nanocontainer auch im menschlichen Körper funktionsfähig sind, muss die Wellenlänge des Lichts so gewählt werden, dass es möglichst tief in den Körper gelangen kann. Für Licht nahe des infraroten Bereichs, mit einer Wellenlänge zwischen 750 und 900 Nanometer, ist menschliches Gewebe relativ durchlässig. Yavuz und seine Kollegen fanden heraus, dass die Dicke der Goldschicht darüber entscheidet, welche Wellenlänge von den Nanowürfeln am Besten aufgenommen wird. So konnten sie Container herstellen, die optimal auf diese Wellenlängen eingestellt sind.

Bisher haben die Forscher die Nanocontainer nur im Reagenzglas getestet. Dort öffneten und schlossen sie sich auch mit verschiedenen Inhalten wie erwartet. Im Menschen könnten sie eines Tages dazu beitragen, Wirkstoffe direkt an ihren Einsatzort zu transportieren und erst dort freizusetzen. Dadurch ließen sich womöglich auch Nebenwirkungen reduzieren. (jvs)