Fluoreszenzmarker für die Krebsdiagnose
Fluoreszenz, d.h. die Emission von Licht durch eine spezielle Substanz, ist eine hochempfindliche und damit hervorragende Methode zur Detektion von Krebszellen. Die chemische Zusammensetzung des Kontrastmittels hat direkten Einfluss auf die Empfindlichkeit, Selektivität und Fluoreszenzleistung bei der Detektion in lebenden biologischen Systemen. Verglichen mit anderen Systemen zeichnet sich Fluoreszenzspektroskopie vor allem durch kostengünstige Labortechnik zur Beobachtung biologischer Ereignisse in vollständigen Organismen, Blut- und Urinproben aus. Lanthanidlumineszenz bietet mehrere Vorteile gegenüber anderen organischen Molekülen, etwa Unterscheidung von Eigenfluoreszenz sowie längere Haltbarkeit und minimale Photobleichung. Hauptschwerpunkt des EU-finanzierten Projekts DENDRIMAGE (Luminescent lanthanide dendrimer imaging agents for detection of cancer cells and tumors in vivo) war die Forschung an neuen Kontrastmitteln auf Basis von Dendrimer-Lanthanid-Fluoreszenz. Die Wissenschaftler entwickelten verschiedene Methoden und Ansätze für neue chemische Reagenzien. Das Ergebnis sind Moleküle, die mit RGD-Peptiden funktionalisiert sind, an Integrine binden und sich an spezifischen Bindungsstellen in biologischen Systemen lokalisieren können. Außerdem wurden Dendrimerkomplexe mit einer Vielzahl von Chromophoreinheiten synthetisiert. Das Konsortium bewertete in vivo an Kleintiermodellen die spektroskopischen Eigenschaften und die Leistung der Lanthanid-Substanzen. Erstmals konnte demonstriert werden, dass Lanthanid-Systeme sich als nicht-invasive biologische Kontrastmittel eignen und auch anderweitig in der Bioanalytik eingesetzt werden können. Da die neue Fluoreszenztechnik sehr kostengünstig und durch tragbare Labortechnik einfach zu handhaben ist, ist das kommerzielle Potenzial von Lanthanid-Kontrastmitteln enorm. Insgesamt ermöglichen die Ergebnisse des Projekts die selektive und empfindliche Echtzeit-Detektion verschiedener Arten maligner Tumoren im Frühstadium.
Schlüsselbegriffe
Krebsdiagnose, optische Abbildung, Fluoreszenz, Lanthanid, Dendrimer, Chromophor
