Nanomedizin: Zukunft zum Greifen nah
Erlanger Forschende entwickeln revolutionäre Technologie: Finanzierung für letzten Schritt zur Anwendung notwendig
„Medizin der Zukunft“ lautet das Motto des Wissenschaftsjahres 2026. An der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und dem Uniklinikum Erlangen forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler längst daran. In der Sektion für Experimentelle Onkologie und Nanomedizin (SEON) an der Hals-Nasen-Ohren-Klinik – Kopf- und Halschirurgie arbeiten verschiedene Fachrichtungen zusammen, um gemeinsam die Anwendung von magnetischen Nanopartikeln voranzubringen. Diese können mit Medikamenten beladen und mittels Magnetfeld dorthin gesteuert werden, wo sie gebraucht werden, zum Beispiel in einen Tumor. Die magnetischen Nanoteilchen lassen sich aber auch bei der Bekämpfung von Infektionen einsetzen, in der medizinischen Bildgebung oder jenseits davon beispielsweise in der Verfahrenstechnik. Die revolutionäre Technologie scheint aus einem Science-Fiction-Film entsprungen, und ist an der FAU mittlerweile so weit gediehen, dass die klinische Anwendung nur noch eine Frage der Zeit ist – oder vielmehr des Geldes. Denn um die Nanopartikel in klinischen Studien für den breiten Einsatz zu testen und das Interesse der Industrie zu wecken, ist die Errichtung eines neuen Forschungs- und Entwicklungszentrums notwendig.
Ein Besuch bei SEON
Das gelbe, einstöckige Haus, in dem die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Medizin, der Chemie, der Quanten- und Nanotechnologie sowie Biologie und Pharmazie zusammenarbeiten, liegt an der Erlanger Glückstraße im Schatten des würdevollen alten Gebäudes der Geschichte der Medizin. Prof. Dr. Christoph Alexiou, Inhaber der Else Kröner-Fresenius-Stiftungsprofessur, Initiator und treibende Kraft hinter SEON, forscht hier mit seinen Kolleginnen und Kollegen seit 2009. „Als wir in das Gebäude eingezogen sind, war es wegen seines Alters stark renovierungsbedürftig“, erzählt er.
Angefangen hatte das interdisziplinäre Team mit seiner Forschung jedoch im Keller der HNO-Klinik des Uniklinikums Erlangen, ohne Tageslicht. „Dass wir anfangs in der HNO-Klinik untergebracht waren, hatte auch etwas Gutes“, sagt Christoph Alexiou. „Denn so kamen wir häufiger mit Menschen in Kontakt, die an Krankheiten litten, denen wir mit unserer Forschung zukünftig helfen können. Das hat uns immer wieder verdeutlicht: ‚Wir machen das für die Menschen‘, nicht für Forschungspublikationen und Auszeichnungen.“ Der Umzug in das Gebäude in der Glückstraße war ein wichtiger Schritt für SEON, denn im Keller der HNO-Klinik wurde der Platz knapp. Tonnenschweres Forschungsgerät wie ein Roboterarm zur präzisen Führung von Magnetfeldern, eine hochauflösende 3D-Röntgenanlage zur Darstellung von Blutgefäßen und andere Laborgeräte sind hier untergebracht, doch mittlerweile ist auch hier jeder Quadratmeter genutzt. Ein Blick in die Labore zeigt: Die Mitarbeitenden arbeiten unter beengten Verhältnissen, größere Geräte zur Weiterentwicklung oder Herstellung von Nanopartikeln in großen Mengen wie sie für eine klinische Studie notwendig wären, finden hier keinen Platz mehr.
Kleine Helfer mit großer Wirkung
Die wichtigste Rolle bei SEON spielen die SPIONs. Doch was ist das? „SPIONs sind Nanopartikel aus Eisen umgeben von einer Hülle aus Zitronensäure oder Polymeren. Je nach Anwendungsgebiet, unterscheidet sich deren Aufbau“, erklärt der stellvertretende Leiter von SEON, PD Dr. Rainer Tietze, der für die Entwicklung der Nanopartikel verantwortlich ist. „Diese Nanoteilchen lassen sich magnetisieren und beispielsweise beim Magnetic Drug Targeting für eine Chemotherapie mit einem Therapeutikum beladen und per Magnetfeldsteuerung gezielt in den Tumor einbringen. Das steigert die Effizienz von Chemotherapien um ein Vielfaches und senkt gleichzeitig deren unangenehme Nebenwirkungen.“ Die Nanopartikel-Technologie lässt sich in anderen Feldern ebenfalls anwenden: bei der Bekämpfung von Infektionen oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen, in der MRT-Bildgebung und bei Krebsdiagnostik mittels Quantensensorik. Hierbei koppeln sich SPIONs an die Krebszellen und verändern so deren Magnetfeld, was mittels Quantensensoren messbar ist. So lassen sich sogar einzelne Krebszellen präzise von gesunden Zellen unterscheiden. Das kann beispielsweise bei Tumorentfernungen den operierenden Ärzteinnen und Ärzten einzuschätzen helfen, ob auch alle Krebszellen entfernt wurden. Aber auch jenseits der Medizin könnte die SPION-Technologie zum Beispiel für die Industrie überall dort interessant sein, wo Moleküle oder sehr kleine Partikel mit Abmessungen in Bereich von Mikro- bis Nanometern als Informationsträger verwendet werden.
Weltweit einzigartig: ein Zentrum für Nano- und Quantenmedizin
Was die Arbeit von SEON jedoch herausragen lässt, ist das dahinterliegende translationale Konzept. Denn das Team erforscht nicht nur die Methode an sich, sondern zielt direkt auf die klinische Anwendung. „SEON ist weltweit einmalig“, erklärt Prof. Dr. Dr. Stefan Lyer, Professur für KI-gesteuerte Nanomaterialien und ebenfalls stellvertretender Leiter von SEON. „Unsere Entwicklungs- und Anwendungsziele sind eng miteinander verknüpft. Außerdem sind wir an der FAU in der Lage, alle einzelnen Arbeitsschritte unter einem Dach vereinen zu können.“ Diese Schritte umfassen die Nanopartikel-Herstellung, die Untersuchung potenzieller Gefahren und biologischer Auswirkungen der Nanopartikel auf Zellen, die Bildgebung und Quantensensorik sowie die pharmazeutische Herstellung der SPIONs in Kooperation mit Industriepartnern.
Für den letzten Schritt braucht es jedoch mehr. Denn um neue Therapieformen anwenden zu dürfen, sind aufwendige klinische Studie notwendig. „Mit diesen Studien läuten wir die finale Forschungsphase ein. Dazu brauchen wir ein eigenes Entwicklungszentrum“, erklärt Prof. Alexiou. Er und sein SEON-Team haben schon konkret geplant, wie ein solches Zentrum aufgebaut sein müsste. Denn in ihm wären neben Laboren zur Herstellung und Qualitätssicherung der Nanopartikel in den erforderlichen Mengen auch Test- und Forschungseinrichtungen für Bildgebung und medizinische Quantensensorik untergebracht. Um die Möglichkeiten der von SEON entwickelten Technologie außerdem auch wirtschaftlich zu nutzen, ist Raum für einen Start-up-Hub vorgesehen. Dass es dieses Potenzial gibt, zeigt das erste Start-up QuantumCell Diagnostics, das aus der interdisziplinären Forschung am Lehrstuhl für Angewandte Quantentechnologie der FAU hervorgegangen ist. „Mit dem geplanten Deutschen Zentrum für Nano- und Quantenmedizin würde ein Ort geschaffen, der die physikalische Präzision der Quantentechnologien mit der biomedizinischen Innovationskraft der Nanomedizin vereint. Das wäre nicht nur in Deutschland ein Alleinstellungsmerkmal, sondern weltweit“, sagt Prof. Dr. Roland Nagy, Inhaber des Lehrstuhls für Angewandte Quantentechnologie.
Dass an der FAU eine revolutionäre Technologie erforscht und entwickelt wird, zeigen zudem die Besuche und Vorträge der Nobelpreisträger in Physik, Prof. Dr. Gerd Binnig im Jahr 2015, und Chemie, Prof. Dr. Moungi Bawendi 2024, bei SEON. Prof. Alexiou ist sich sicher: „Mit dem Deutschen Zentrum für Nano- und Quantenmedizin können wir Grundlagenforschung in die klinische Anwendung bringen, technologische Führung weiter ausbauen und Arbeitsplätze in der Region schaffen.“ Es fehlt einzig noch die Finanzierung.
Quelle: uni | mediendienst | aktuell Nr. 33/2026
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Christoph Alexiou
09131 85-33142
christoph.alexiou(at)uk-erlangen.de