Am Eingang des kleinen Laborraumes warnt ein Schild vor den hohen magnetischen Kräften, die hier wirken. Immerhin stecken in den grauen unscheinbaren Schränken Magnete, die um viele Tausend Mal stärker sind als das Magnetfeld der Erde. Außer einem brummenden Geräusch merkt man jedoch nichts von ihrer immensen Kraft. Die nutzen Wissenschaftler wie Thomas Herrmannsdörfer, um die magnetischen Eigenschaften von verschiedenen Stoffen schnell und präzise zu untersuchen:
"Wenn Sie sich die Materialproben einmal anschauen, das sind millimetergroße Proben, die wir hier untersuchen. Das ist ein Faserverbundwerkstoff, ein ganz spezieller, der bereits mit magnetischen Nanopartikeln versetzt ist, so dass der Faserverbund selber als kleiner Magnet angesehen werden kann."
Wie stark sein Magnetismus ist und bei welchen Temperaturen er die höchste magnetische Kraft hat, wird unter anderem im Hochfeld-Magnetlabor des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf untersucht. Stimmen alle Eigenschaften, dann könnte aus diesem Stoff einmal ein filigranes magnetisches Stützgerüst werden, das im Körper an die Stelle eines Knochenbruchs eingesetzt wird. Damit sich dort das Knochengewebe aber schnell wieder bildet, braucht es zusätzlich bestimmte Medikamente. Die Idee der Wissenschaftler: Auch die Medikamente werden mit winzigsten magnetischen Partikeln versetzt. Herrmannsdörfer:
"Nahe dem Knochenbruch wird eine Injektion gegeben, die auch magnetische Nanopartikel enthält, die wiederum dann die Wirksubstanzen hin zum Knochenbruch transportieren."
Dort werden sie mit Hilfe der Magnetkraft festgehalten und können genau da wirken, wo sie gebraucht werden. Das Prinzip klingt einfach, doch die Tücken liegen im Detail, sagt Thomas Herrmannsdörfer. Beispielsweise müssen die Nanopartikel gegen die Strömung im Blutkreislauf kämpfen:
"Der Blutkreislauf unterliegt ja einer Bewegung, das heißt beispielsweise müssen die magnetischen Kräfte zumindest so stark sein, damit die Haftung stattfinden kann, also dass der Bluttransport nicht stärker ist als die magnetischen Haftkräfte. Man muss das genau so dimensionieren, dass die Partikel eben gerade anhaften. Vielleicht aber auch so tariert anhaften, dass man sie eventuell auch wieder entfernen kann, dass solche Partikel, die ihren Wirkstoff abgegeben haben, eventuell auch wieder abgelöst werden können."
Diese Balance der magnetischen Kräfte zu finden, ist eine der Aufgaben für die Rossendorfer Wissenschaftler. Weitere Schwierigkeit: Der Körper muss die magnetischen Nanopartikel gut vertragen, schließlich werden sie in der Regel nicht ausgeschieden. Auch wenn sie nur einen winzigen Bruchteil eines Millimeters groß sind, könnten sie dort als Fremdkörper die Heilung stören. Deshalb setzt man auf natürliche Stoffe, wie beispielsweise Eisenoxid. Auch andere Materialien werden nach und nach auf ihre Verträglichkeit getestet. Sie sollen am Ende nicht nur Medikamente im Körper transportieren, sondern vielleicht auch Stammzellen, so die Vision der Wissenschaftler:
"Wesentliche Prozesse der Knochenheilung oder -wachstum beruhen ja auf körpereigenen Stammzellen, und da ist natürlich die Idee naheliegend, dass man einen Stammzellentransport auch mit diesem Substanzen unterstützt, sprich Stammzellen magnetisch transportiert mit gleichem Verfahren dann zum Knochenbruch."
Ob die magnetischen Kräfte tatsächlich helfen können, einen Knochenbruch schneller zu heilen, werden die am Projekt beteiligten Wissenschaftler mit Sicherheit erst in vier Jahren wissen. So lange läuft das von der Europäischen Union geförderte Projekt. Allerdings sind die ersten Ergebnisse vielversprechend: Computer-Simulationen und Tierexperimente zeigen, dass mit dem neuen Verfahren selbst bei einem komplizierten Knochenbruch eine mindestens doppelt so schnelle Heilung möglich wäre.
"Wenn Sie sich die Materialproben einmal anschauen, das sind millimetergroße Proben, die wir hier untersuchen. Das ist ein Faserverbundwerkstoff, ein ganz spezieller, der bereits mit magnetischen Nanopartikeln versetzt ist, so dass der Faserverbund selber als kleiner Magnet angesehen werden kann."
Wie stark sein Magnetismus ist und bei welchen Temperaturen er die höchste magnetische Kraft hat, wird unter anderem im Hochfeld-Magnetlabor des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf untersucht. Stimmen alle Eigenschaften, dann könnte aus diesem Stoff einmal ein filigranes magnetisches Stützgerüst werden, das im Körper an die Stelle eines Knochenbruchs eingesetzt wird. Damit sich dort das Knochengewebe aber schnell wieder bildet, braucht es zusätzlich bestimmte Medikamente. Die Idee der Wissenschaftler: Auch die Medikamente werden mit winzigsten magnetischen Partikeln versetzt. Herrmannsdörfer:
"Nahe dem Knochenbruch wird eine Injektion gegeben, die auch magnetische Nanopartikel enthält, die wiederum dann die Wirksubstanzen hin zum Knochenbruch transportieren."
Dort werden sie mit Hilfe der Magnetkraft festgehalten und können genau da wirken, wo sie gebraucht werden. Das Prinzip klingt einfach, doch die Tücken liegen im Detail, sagt Thomas Herrmannsdörfer. Beispielsweise müssen die Nanopartikel gegen die Strömung im Blutkreislauf kämpfen:
"Der Blutkreislauf unterliegt ja einer Bewegung, das heißt beispielsweise müssen die magnetischen Kräfte zumindest so stark sein, damit die Haftung stattfinden kann, also dass der Bluttransport nicht stärker ist als die magnetischen Haftkräfte. Man muss das genau so dimensionieren, dass die Partikel eben gerade anhaften. Vielleicht aber auch so tariert anhaften, dass man sie eventuell auch wieder entfernen kann, dass solche Partikel, die ihren Wirkstoff abgegeben haben, eventuell auch wieder abgelöst werden können."
Diese Balance der magnetischen Kräfte zu finden, ist eine der Aufgaben für die Rossendorfer Wissenschaftler. Weitere Schwierigkeit: Der Körper muss die magnetischen Nanopartikel gut vertragen, schließlich werden sie in der Regel nicht ausgeschieden. Auch wenn sie nur einen winzigen Bruchteil eines Millimeters groß sind, könnten sie dort als Fremdkörper die Heilung stören. Deshalb setzt man auf natürliche Stoffe, wie beispielsweise Eisenoxid. Auch andere Materialien werden nach und nach auf ihre Verträglichkeit getestet. Sie sollen am Ende nicht nur Medikamente im Körper transportieren, sondern vielleicht auch Stammzellen, so die Vision der Wissenschaftler:
"Wesentliche Prozesse der Knochenheilung oder -wachstum beruhen ja auf körpereigenen Stammzellen, und da ist natürlich die Idee naheliegend, dass man einen Stammzellentransport auch mit diesem Substanzen unterstützt, sprich Stammzellen magnetisch transportiert mit gleichem Verfahren dann zum Knochenbruch."
Ob die magnetischen Kräfte tatsächlich helfen können, einen Knochenbruch schneller zu heilen, werden die am Projekt beteiligten Wissenschaftler mit Sicherheit erst in vier Jahren wissen. So lange läuft das von der Europäischen Union geförderte Projekt. Allerdings sind die ersten Ergebnisse vielversprechend: Computer-Simulationen und Tierexperimente zeigen, dass mit dem neuen Verfahren selbst bei einem komplizierten Knochenbruch eine mindestens doppelt so schnelle Heilung möglich wäre.