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Biofunctionalized Metal and Magnetic Nanoparticles for Targeted Tumor Therapy

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Therapeutisches Potenzial von Nano-Robotern im Kampf gegen Krebs

Auch wenn es nach Science Fiction klingt – Technologien auf Nanopartikelbasis zur gezielten thermischen Abtötung von Tumorzellen sind längst nicht mehr Zukunftsszenario.

Gesundheit

Die Ursachen von Krankheiten sind oft auf zellulärer oder biomolekularer Ebene zu finden. Ein viel versprechender therapeutischer Ansatz zur Frühdiagnostik und Frühintervention in der modernen Medizin ist der Einsatz von Nanowirkstoffen. Hierzu zählt auch die Herstellung von Nanopartikeln für die Hyperthermie, um mit hohen Temperaturen gezielt Tumorzellen anzugreifen. Die Methode gilt als sicherer als herkömmliche Therapien (z.B. Chemotherapie), da sie nicht-invasiv ist, und sie eignet sich vor allem zur Behandlung kleiner, nicht charakterisierter Tumoren. Das EU-finanzierte Projekt NANO3T ("Biofunctionalised metal and magnetic nano-particles for targeted tumour therapy") entwickelt metallische Nanopartikel mit magnetischen Eigenschaften zur gezielten Krebstherapie. Dabei werden hochmoderne Instrumente mit synthetischen, anorganischen Nanopartikeln kombiniert, die eine thermische Wirkung entfalten und damit spezifische Tumorzellen angreifen. Hauptziel des multidisziplinären Projekts ist die Entwicklung metallischer bzw. magnetisierter Nanopartikel und die Erforschung ihrer Eigenschaften für den Einsatz in der Tumortherapie. Eine der wichtigsten Voraussetzungen dabei ist die Integration und Zusammenführung verschiedener Nanotechnologien. Das Projektteam analysiert Aspekte von Nanowirkstoffen im Hinblick auf deren therapeutischen Einsatz, von der eigentlichen Entwicklung der Nanopartikel über technologisches Know-how für die Anwendung bis hin zu Toxizitäts- und Wirksamkeitsprüfungen. Detailliert untersucht und entwickelt NANO3T metallische und magnetisierte biofunktionalisierte Nanopartikel als Wirkstoffe für die gezielte Tumortherapie. Unter Biofunktionalisierung versteht man die Anpassung von Eigenschaften z.B. metallischer Stoffe für sichere biomedizinische Anwendungen. Abgeschlossen sind inzwischen die Integration und Zusammenführung nanotechnologischer Verfahren sowie die Entwicklung biofunktionalisierter Nanopartikel für die Hyperthermie. Alle vorgeschlagenen Liganden (Signalmoleküle, die an das Zielmolekül binden) wurden synthetisiert und getestet, und die hergestellten Nanostrukturen wurden physisch und chemisch charakterisiert. Für demnächst sind toxikologische und biologische Analysen der einzelnen Nanopartikel geplant sowie eine Studie zur Interaktion zwischen biologischen Einheiten und Nanopartikeln. NANO3T entwickelt außerdem hochmoderne Apparaturen und Instrumente für die kontrollierte Hyperthermiebehandlung. Einige Aspekte der ursprünglichen Zielstellung lassen sich nach derzeitigem Wissensstand allerdings noch nicht hinreichend klären, u.a. im Zusammenhang mit dem Einsatz von Nanopartikeln zur Behandlung von Prostata- und Bauchspeicheldrüsenkrebs. Obwohl das Projekt die Eignung von Nanopartikeln zur Hyperthermiebehandlung bestätigte, können manche Fragen wohl erst in einigen Jahren beantwortet werden. Erste Ergebnisse sind trotzdem viel versprechend: NANO3T bereitet die Grundlagen für weitere Forschungen und Erfolge auf diesem Gebiet. Ist die neue Therapie erfolgreich, könnten demnächst viele Krebsarten gezielter bekämpft werden.

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