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A combined approach to smart imaging agents- using heterometallic lanthanide complexes as diagnostics

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Bessere medizinische Bildgebung durch neuartige Kontrastmittel

Biomedizinische Bildgebung wird verwendet, um Gewebe für Forschungszwecke darzustellen und Krankheiten zu diagnostizieren, zu kontrollieren und zu behandeln. EU-geförderte Forscher haben neue, zielgerichtete Kontrastmittel entwickelt, um Vorgänge in Zellen und Gewebe besser abbilden zu können.

Industrielle Technologien

Obwohl es verschiedene Bildgebungstechnologien gibt, benötigen alle genügend Kontraste, um die dargestellten Organe zu unterscheiden. Zur Qualitätssteigerung medizinischer Bilder kommen daher Kontrastmittel oder Kontrastmedien zum Einsatz. Aufgrund ihrer Lumineszenzeigenschaften haben sich in der medizinischen Bildgebung die 15 chemometallischen Elemente der Lanthaniden-Reihe bewährt. Europäische Forscher des Projekts "A combined approach to smart imaging agents- using heterometallic lanthanide complexes as diagnostics" (MRLI) haben versucht, neue Kontrastmittel für die multimodale Bildgebung zu entwickeln. Multimodale Bildgebung ermöglicht es, anatomische, funktionelle und molekulare Informationen aus verschiedenen Bildgebungsverfahren wie Computertomographie (CT), Kernspintomographie (MRT) und Positronen-Emissionstomographie (PET) zu integrieren. Während auch die Interaktionen zwischen zwei oder mehreren metallischen Zentren von großem Interesse sind, konzentrierte sich die Arbeit vorwiegend auf Verbindungen aus gleichem Metall (homobimetallische Verbindungen). Die Verknüpfung von Lanthanidkomplexen mit anderen Gruppen zu heterometallischen Lanthanidkomplexen bietet mehr Möglichkeiten für maßgeschneiderte Effekte. Die Forscher konzentrierten sich darauf, über Verkettungsreaktionen neue Lanthanoidkomplex-Familien zu synthetisieren. Um spezielle Produkte zu schaffen, wurden durch sogenannte Ugi-Reaktionen und die Nutzung einfacher "Klick-Chemie"-Reaktionen erfolgreiche Biokonjugationen erzielt. Um die Kontrastmittel auf spezifische Substrate auszurichten, verknüpften die Forscher die Komplexe mit Peptiden, bioaktiven Zuckern und photoaktivierten Molekülen. Weitere Untersuchungen beleuchteten die Verhaltensmechanismen der neuen Klasse multimodaler Bildgebungssubstanzen als "schaltbare" Kontrastmittel, deren Eigenschaften sich durch elektrische und chemische Veränderungen in der lokalen Umgebung verändern lassen. Ein weiteres Projektziel war die Entwicklung zellspezifischer Kontrastmittel, die auf die Membranoberflächen und DNA spezieller Zellen ausgerichtet sind. MRLI-Kontrastmittel dürften im wachsenden Markt für medizinische Bildgebung breite Verwendung finden und wichtige Beiträge zur Gesundheit der EU-Bürger leisten.

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