Gold im Herzen: winzige Goldnanopartikel dienen neuartiger Überwachung und Behandlung von Herzerkrankungen

Herzerkrankungen stehen in der EU auf Platz eins aller Todesursachen. Um dagegen vorzugehen, entwickeln EU-Forscher ein neues Diagnoseverfahren, mit dem die Vorbeugung von Herzproblemen revolutioniert werden könnte.

Grundlagenforschung

Gesundheit

Die am EU-finanzierten Projekt NanoMate arbeitenden Forscherinnen und Forscher setzen zur Erkennung und Messung von Entzündungen in erkrankten Blutgefäßwänden, die ein Indikator für Herzerkrankungen sind, Nanopartikel aus Gold ein. Diese Methode gestattet den Ärzten, frühzeitig zu erkennen, ob ein Patient ein Herzinfarktrisiko in sich trägt, so dass präventive Maßnahmen ergriffen werden können. Mit den gängigen Diagnosepraktiken weist man spezifische Entzündungsmarker im Blut nach, jedoch verursacht auch Atherosklerose eine Entzündung der Blutgefäßwände. Der einzigartige Ansatz des NanoMate-Projekts konzentriert sich jedoch auf die Entzündung in der Blutgefäßwand und nicht auf das Blut an sich. „Unsere Forschung kombiniert Nanotechnologie mit zukunftsweisender statistischer und biomedizinischer Forschung und konzentriert sich auf eine klinische Anwendung, von der wir hoffen, dass sie eine vorteilhafte Veränderung in der Behandlung von Herz-Kreislauf-Patienten nach sich ziehen wird“, sagt NanoMate-Projektkoordinator Dr. Pasquale Maffia von der University of Glasgow. Schwingungen, die hoffen lassen Die Nanopartikel gruppieren sich um die entzündete Blutgefäßwand und im Folgenden beleuchten sie die Forscher mit Hilfe einer Technik mit der Bezeichnung oberflächenverstärkte Raman-Streuung. Das Licht lässt die Nanopartikel schwingen, und die Stärke der Schwingungen gibt an, wie viele Nanopartikel und somit wie viele Entzündungen in den Arterien vorhanden sind. Die Methode war bei Versuchen mit humanisierten Tiermodellen, bei denen menschliche Gewebestücke in Mäuse eingepflanzt wurden, recht erfolgreich. Das Team bereitet nun die Entwicklung des Tools auf vorklinischer Ebene vor und schätzt ein, dass man innerhalb von 5 bis 10 Jahren mit Patienten arbeiten wird. Ein zentraler Vorteil ist, dass die mit dem System verbundene Ausrüstung tragbar ist und daher für jedermann zugänglich gemacht werden kann. In Zukunft könnten die Nanopartikel derart weiter angepasst werden, dass sie die Abgabe von entzündungshemmenden Arzneimitteln übernehmen. „Die energetischen Schwingungen könnte man als Wirkstofffreisetzungsmechanismus nutzen, der zeitlich durch die Betätigung eines Schalters gesteuert werden kann“, erläutert Dr. Maffia. Forschung rüberbringen Das Projekt war an einer Vielzahl von Aktivitäten im Zusammenhang mit Sensibilisierung und Verbreitung beteiligt, um seine Forschung der Öffentlichkeit zu vermitteln. Man richtete die Ausstellung NanoMate Science exhibit ein, um den Besuchern Informationen über Entzündungen und Herzerkrankungen zu geben. Viele Besucherinnen und Besucher waren direkt oder indirekt von Herzerkrankungen betroffen, aber die Forscher beobachteten, dass es allgemein an Verständnis dafür mangelte, warum Menschen an diesen Krankheiten leiden, und nur wenig darüber bekannt war, auf welche Weise Forschung Prävention und Behandlung verbessern könnten. „Wir haben mit einer ganzen Palette an Aktivitäten versucht, Menschen für Wissenschaft und Forschung zu begeistern, die Kraft des Wissens und der Kreativität zu vermitteln, die nächste Wissenschaftlergeneration heranzuziehen sowie Erwachsene zu informierten Bürgerinnen und Bürgern zu machen“, kommentiert Dr. Gianluca Grassia, Empfänger eines Marie Skłodowska-Curie-Einzelstipendiums. Mehr als 13 000 Menschen besuchten im Juni 2017 die NanoMate Science-Ausstellung auf dem Cheltenham Science Festival. 95 % der Schulen, die den Ausstellungsbereich besuchten, bewerteten diesen als ausgezeichnet oder gut. Das Cheltenham Science Festival markierte den Start eines intensiven erzieherischen Einsatzplans für das NanoMate Science-Team, das überdies im August 2017 am Green Man Festival in Wales, im September 2017 am British Science Festival in Brighton, 2017 an der Exploration in Glasgow usw. teilnahm. Insgesamt tauschte sich das NanoMate Science-Team mit mehr als 18 000 Menschen aus.

Schlüsselbegriffe

NanoMate, Herzerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankung, Herzinfarkt, Nanopartikel

Nanoparticles for Molecular Imaging of Atherosclerosis: from Diagnosis to Treatment

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