Magnetische Nanopartikel reinigen Blut und Abwässer

Sie bestehen aus einem magnetisierbaren Kern, meist aus Eisen oder Kobalt, den eine Schicht aus Graphit oder Kohlenwasserstoffverbindungen umgibt. Diese Schicht bindet Substanzen aus der Umgebung.

Ein Magnet sammelt dann die beladenen Nanopartikel. Dieses und weitere Beispiele für die Anwendungen von magnetischen Nanopartikeln dokumentiert die Septemberausgabe der „Nachrichten aus der Chemie“.

Ist das Blut mit einem Schadstoff belastet, so wird es meist durch Dialyse gereinigt. Die Methode ist jedoch nicht für leichte Proteine geeignet und trennt neben dem Schadstoff oft auch nützliche Substanzen ab. Enthält die aktive Schicht des Nanopartikels einen passenden Antikörper, bindet dieser nur den gewünschten Schadstoff. Ein Magnet trennt dann die Partikel mit dem gebundenen Schadstoff vom Blut. Dabei bleibt das Blut unbeschädigt.

Magnetische Nanopartikel säubern auch Industrieabwässer, die mit Metallionen verunreinigt sind. Dabei absorbiert die aktive Schicht die Metallionen und anschließend entfernt ein Magnet die beladenen Nanopartikel. Das so behandelte Wasser erreicht Trinkwasserqualität.

Magnetische Nanopartikel verbinden sich mit Polymeren zu intelligenten Werkstoffen. Diese Materialien ändern ihre Eigenschaften beim Anlegen eines magnetischen Feldes: Sie kontrahieren und expandieren und zeigen damit ein Verhalten, das dem von Muskeln ähnelt.

Ein Autorenteam um Wendelin Stark von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich beschreibt, was mit magnetischen Nanopartikeln möglich ist. Die PDF-Datei des Beitrags gibt es bei der Redaktion der „Nachrichten aus der Chemie“ unter nachrichten@gdch.de.

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