Seit einiger Zeit wird daran geforscht, Halbleiter-Nanopartikel für bio-medizinische Anwendungen einzusetzen. Nanoteilchen sind nur Millionstel Millimeter groß und klein genug, um in Zellen einzudringen. Angeregt durch Ultraschall-Strahlung werden die in der Zelle befindlichen Partikel in Schwingung gebracht und durch die ausgelöste Vibration die Zellen zerstört werden.

Bislang ist der Einsatz von vielen Halbleiter-Nanoteilchen im menschlichen Körper aufgrund ihrer hohen Toxizität gescheitert. Silizium-Nanopartikel sind nicht-toxisch und biokompatibel. Bislang fehlte aber der Nachweis, ob im Körper Restpartikel verbleiben. Wissenschaftler des Leibniz-Institutes für Photonische Technologien (IPHT) konnten ganz aktuell nachweisen, dass Silizium-Nanopartikel biologisch abbaubar sind. Damit eröffnen sich neue Anwendungsfelder in der Medizin – beispielweise in der Therapie und Diagnose von Krebs.

Die Grundlagen für diesen Nachweis sind im Rahmen des Projektes „Nanoscaled Semiconductors as a Key for Future Industry“, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), erforscht worden. Die Wissenschaftler vom IPHT haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Moskauer Lomonossov Universität (Russland) Silizium-Nanopartikel entwickelt, die über besonders stabile fluoreszierende Eigenschaften verfügen. Durch diese Eigenschaften konnten die Wissenschaftlern, die in Zellen eingebundene Nanopartikel über einen längeren Zeitraum mit Hilfe von Raman-Mikroskopie und einem hochaufgelöstem fluoreszierenden Mikroskop visualisieren und den Abbau-Prozess genauer untersuchen. 

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Confocal Mikroskopie-Aufnahme von Silizium-Nanopartikeln in tierischen Zellen

Confocal Mikroskopie-Aufnahme von Silizium-Nanopartikeln in tierischen Zellen