Kohlenstoffnanoröhren - scharfe Munition im Kampf gegen Krebs
Kohlenstoffnanoröhren, also winzige Röhren aus aufgerollten Graphitschichten, besitzen großes Potenzial für die direkte Verabreichung von therapeutischer Wärme, Arzneimitteln und medizinischen Sensoren genau dort, wo sie zur Bekämpfung von Krebszellen benötigt werden. Kohlenstoffnanoröhren sind nur wenige Nanometer stark und einige Mikrometer lang. Ihr Potenzial als Wirkstoffträgersysteme und Sensoren für die Diagnose und Therapie auf Zellebene stand im Mittelpunkt des von der EU finanzierten Projekts CARBIO ("Multi-functional carbon nanotubes for biomedical applications"). Die Projektpartner stellten fest, dass sich Kohlenstoffnanoröhren als Wirkstoffträgersysteme und Sensoren für die Diagnose und Behandlung auf Zellebene eignen. Nachdem sie in Röhren gerollt wurden, können in Kohlenstoffröhren Wirkstoffe, Sensoren oder Heizelemente untergebracht werden. Die Wirkstoffe werden in Kohlenstoffschutzhüllen eingekapselt, die den Kontakt zwischen den Wirkstoffen und anderen Geweben verhindern. Der Inhalt lässt sich auf diese Weise sicher bis zum gewünschten Ort im menschlichen Körper transportieren und kann dann effizient auf Zellen einwirken. Dem Team gelang ein besonders interessanter Durchbruch, als es ein Verfahren entwickelte, mit dem sich die in der Chemotherapie gegen eine Vielzahl von Krebsarten verwendeten Arzneimittel Carboplatin und Doxorubicin mittels Kohlenstoffnanoröhren transportieren und freisetzen lassen. Die Art und Weise, wie sich Kohlenstoffnanoröhren chemisch verändern lassen, machen sie für Wissenschaftler besonders interessant. Das CARBIO-Team war in der Lage, ihre Löslichkeit zu manipulieren, sodass sich leicht steuern lässt, ob der Wirkstoff in der Nanoröhre langsam oder schnell freigesetzt wird. Unabhängig von der Löslichkeit werden jedoch die ursprünglichen physikalischen und chemischen Eigenschaften des eingekapselten Materials niemals verändert. Und es gibt noch weitere Vorteile. Neben der Ausrichtung auf Zellen können Kohlenstoffnanoröhren auch als Antennen agieren, die elektromagnetische Strahlung absorbieren, fanden die Projektpartner heraus. Auf diese Weise lassen sich mit Wärme Tumore auch von innen zerstören. Die Partner des CARBIO-Projekts fanden sogar eine Möglichkeit, um die Degenerierung der transportierten Materialien zu verhindern und auf diese Weise eine potenzielle Toxizität zu vermeiden. Das faszinierende Ergebnis sind Kohlenstoffnanoröhren als intelligente Trägersysteme im Nanomaßstab. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projekts war die Entwicklung einer neuen europäischen Forschungsstruktur, die eine enge Zusammenarbeit zwischen jungen Wissenschaftlern aus der ganzen EU fördert. Durch ihre Zusammenarbeit konnten sie nanomedizinische Hilfsmittel herstellen, die sowohl sicher als auch wirksam sind. CARBIO erregte auch auf internationaler Ebene Interesse, so dass ausländische Wissenschaftler in europäische Laboratorien kamen. Das CARBIO-Projekt, das von 2006 bis 2010 durchgeführt wurde, war ein Katalysator für mehr als 10 weitere Projektvorschläge auf nationaler und europäischer Ebene. An dem vom Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Deutschland geleiteten Projekt nahmen Forscher aus Österreich, Deutschland, den Niederlanden, Frankreich, Polen und dem Vereinigten Königreich teil. Es wurden Patente angemeldet und die Forscher stellten klar, dass sie ihre Arbeit fortsetzen möchten. CARBIO erhielt EU-Fördermittel in Höhe von 3 Mio. EUR.Weitere Informationen sind abrufbar unter: CARBIO: http://www.carbio.eu/ Projektdatenblatt:
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Österreich, Deutschland, Frankreich, Niederlande, Polen, Vereinigtes Königreich