| Mikrogramm (μg) | Nanogramm (ng) |
|---|---|
| 1 Mikrogramm | 1000 ng |
| 2 Mikrogramm | 2000 ng |
| 3 Mikrogramm | 3000 ng |
| 4 Mikrogramm | 4000 ng |
| 5 Mikrogramm | 5000 ng |
| 10 Mikrogramm | 10000 ng |
| 20 Mikrogramm | 20000 ng |
| 25 Mikrogramm | 25000 ng |
| 50 Mikrogramm | 50000 ng |
| 100 Mikrogramm | 100000 ng |
| Referenz | Mikrogramm (μg) | Nanogramm (ng) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 5000000 μg | 5 × 109 ng |
| One litre of water | 1 × 109 μg | 1 × 1012 ng |
| Average adult human | 7 × 1010 μg | 7 × 1013 ng |
| A small car | 1.4 × 1012 μg | 1.4 × 1015 ng |
Das Mikrogramm ist eine Masseneinheit und entspricht einem Millionstel Gramm oder einem Tausendstel Milligramm. Sein offizielles Zeichen ist µg, geschrieben mit dem griechischen Buchstaben My.
In der Medizin gilt dieses Zeichen als bekannte Gefahrenquelle. Handschriftlich lässt sich µg leicht als mg lesen, ein tausendfacher Fehler, und diese Verwechslung hat Patienten getötet. Sicherheitsorganisationen wie das Institute for Safe Medication Practices empfehlen deshalb, auf Rezepten und Etiketten mcg zu schreiben, und die meisten Klinikinformationssysteme setzen das inzwischen durch. Die Abkürzung gehört nicht zum SI und wäre in einer wissenschaftlichen Arbeit falsch, auf einem Medikationsplan ist sie jedoch die sicherere Wahl.
Die Mikronährstoffe leben auf dieser Skala. Vitamin B12, Folat, Jod, Selen, Biotin und Vitamin K werden in Mikrogramm dosiert, und der Tagesbedarf reicht von wenigen Mikrogramm bis zu einigen hundert. Vitamin D wird entweder in Mikrogramm oder in internationalen Einheiten angegeben, wobei ein Mikrogramm vierzig IE entspricht, eine doppelte Konvention, die auf Etiketten von Nahrungsergänzungsmitteln fortwährend Verwirrung stiftet. Auch stark wirksame Arzneimittel nutzen die Einheit: Fentanyl, Levothyroxin, Digoxin und die meisten hormonellen Kontrazeptiva werden in Mikrogramm statt in Milligramm dosiert.
Die Berichterstattung zur Luftqualität hat das Mikrogramm im Alltag bekannt gemacht. Feinstaub wird in Mikrogramm je Kubikmeter gemessen, und der Richtwert der Weltgesundheitsorganisation für die Jahresbelastung mit PM2,5 liegt bei fünf Mikrogramm je Kubikmeter. Grenzwerte für Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Ozon sind ebenso formuliert; die Zahl in einer Nachrichtenmeldung über Luftverschmutzung ist daher fast immer eine Anzahl Mikrogramm in einem Kubikmeter Luft.
Die Giftkunde arbeitet hier, weil Wirkstärke und Gefahr beide mit der Dosis wachsen. Digoxin wird mit einigen hundert Mikrogramm am Tag verordnet und wird schon wenig darüber gefährlich, Schilddrüsenhormon wird in Schritten von 25 Mikrogramm abgegeben, und das Opioid Fentanyl wirkt in Dosen von einigen zehn Mikrogramm, weshalb unerlaubt gestreckte Pulver mit diesem Stoff so oft tödlich sind. Die analytische Chemie trifft die Einheit von der anderen Seite: heutige Geräte weisen Pflanzenschutzmittel, Metalle und Arzneistoffe im Wasser in Mikrogramm je Liter nach, und die Grenzwerte sind auf dieser Ebene geschrieben. Ein Mikrogramm ist unsichtbar, wiegt weniger als ein Staubkorn und ist doch die natürliche Einheit sowohl der heilenden als auch der tödlichen Dosis.
Ein Mikrogramm entspricht 0,001 Milligramm, einem Millionstel Gramm und eintausend Nanogramm.
Das Nanogramm ist eine Masseneinheit und entspricht einem Milliardstel Gramm oder einem Tausendstel Mikrogramm. Sein Zeichen ist ng. In der SI-Basiseinheit ausgedrückt sind es 10 hoch minus zwölf Kilogramm.
Hinter dem Nanogramm steht nichts Historisches. Es existiert, weil sich die SI-Vorsätze unbegrenzt fortsetzen lassen, und nützlich wurde es erst, als die Geräte empfindlich genug dafür waren. Eine gute Analysenwaage löst Zehntel Mikrogramm auf und hört dort auf; kein Wägesystem wiegt ein Nanogramm unmittelbar. Die Menge wird stattdessen erschlossen, aus dem Signal, das ein Massenspektrometer, ein Immunoassay oder eine Chromatographiesäule liefert, wenn ein bekanntes Probenvolumen hindurchgeht.
Im medizinischen Labor begegnet die Einheit den meisten Menschen, ohne dass sie es bemerken. Hormon- und Arzneimittelkonzentrationen im Blut werden in Nanogramm je Milliliter angegeben: Testosteron, prostataspezifisches Antigen, Digoxin, Tacrolimus und in der amerikanischen Praxis Vitamin D. Das therapeutische Drug Monitoring beruht auf dieser Skala, denn bei manchen Wirkstoffen liegen zwischen wirksamer und toxischer Konzentration nur wenige Nanogramm je Milliliter. Dopinggrenzwerte sind ebenso formuliert, weshalb ein Sportler wegen einer Substanz positiv sein kann, die in jeder anderen Messgröße unsichtbar bliebe.
Die Umweltchemie nutzt sie für die giftigsten Schadstoffe, deren interessante Konzentrationen weit unter dem liegen, was eine Einheit im Gramm-Bereich bequem beschreibt. Dioxine und Furane in der Luft werden in Nanogramm je Kubikmeter angegeben, Quecksilber und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in Nanogramm je Liter Wasser. Die Grenzwerte für diese Stoffe liegen bei Konzentrationen, die erst in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts messbar wurden; Einheit und Regelwerk kamen also gemeinsam auf.
Der Maßstab lässt sich schwer vorstellen. Ein einzelnes Korn feinen Speisesalzes wiegt rund sechzig Mikrogramm, also sechzigtausend Nanogramm. Eine Säugetierzelle wiegt in der Größenordnung eines Nanogramms, ein Nanogramm Gewebe sind demnach einige wenige Zellen. Ein Mikrogramm von irgendetwas ist bereits unsichtbar; ein Nanogramm ist ein Tausendstel davon.
Ein Nanogramm entspricht 0,001 Mikrogramm, einem Millionstel Milligramm und einem Milliardstel Gramm.