Nanopartikel sind winzige Partikel, die eine Größen zwischen 1 und 100 Nanometer aufweisen. Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter. Zum Vergleich: das ist ca. 80 000-mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Das ist so winzig, dass man die Partikel unter einem normalen Mikroskop nicht erkennen kann. Nanopartikel können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden (Metallen, Halbleitern, Polymeren und organischen Verbindungen) und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich in der Medizin, der Elektronik, der Kosmetik, in der Lebensmittelbranche sowie im Energie und Umwelt Bereich. Aufgrund ihrer Größe haben Nanopartikel ein hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis, wodurch sich ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften deutlich von denen von Festkörpern oder größeren Partikeln desselben Materials unterscheiden. Dies kann sich unter anderem in einer höheren Reaktivität oder in einer Änderung der optischen und magnetischen Eigenschaften widerspiegeln. Des weiteren können Nanopartikel aufgrund ihrer geringen Größe einige Körperbarrieren leichter überwinden, sich im Körper verteilen und in biologische Zellen eindringen, was sie als Nanotransporter für medizinische Anwendungen besonders interessant macht.
Während der COVID-19 Pandemie machten insbesondere Lipidnanopartikel Schlagzeilen, da sie als Schutzhülle für labile RNA-Wirkstoffe einen entscheidenden Beitrag zur Eindämmung der Pandemie beitrugen. Lipidnanopartikel werden, wie der Name schon sagt, aus Lipiden hergestellt. Hier kommen unter anderem Phospholipiden, Cholesterin und Fettsäuren zum Einsatz. Je nach Größe und Zusammensetzung können die Nanopartikel verschiedene Eigenschaften aufweisen. Sie werden häufig als Träger für Wirkstoffe, Impfstoffe und Genom-basierte Therapien verwendet. Hierbei dienen die Partikel zum einen als Schutzhülle für den verkapselten Wirkstoff und zum anderen als Transportmittel um diesen gezielt an seinen Wirkort zu bringen. Die Zielgerichtete und langfristige Freisetzung von Wirkstoffen kann zum einen dessen Wirksamkeit erhöhen und zum anderen dessen Nebenwirkungen reduzieren. Neben der Verkapselung und Transport von klassischen Wirkstoffen konzentriert sich die aktuelle Forschung im Bereich der Lipidnanopartikel insbesondere auf die Verkapselung von RNA-basierten Wirkstoffe, wie sie bei den mRNA-Impfstoffe gegen COVID-19 zum Einsatz kommen. Da diese Technologie einen vielversprechenden Therapieansatz gegen Krebs und Infektionskrankheiten darstellt.
