02.03.2011

Mit Infrarotlicht und Ultraschall gegen Krebs

Gold-Nanopartikel können kombiniert als Kontrastmittel und Therapeutikum eingesetzt werden.

Gold-Nanopartikel können kombiniert als Kontrastmittel und Therapeutikum eingesetzt werden.

Ein Forscherteam um Zhifei Dai vom Harbin Institute of Technology (China) wollte ein Kontrastmittel entwickeln, das gleichzeitig ein Wirkstoff für die photothermische Therapie ist. Bei dieser Methode wird ein Mittel, beispielsweise Nanostrukturen aus Gold, gezielt in den Tumor eingeschleust und diese Region dann bestrahlt. Die Goldteilchen werden dadurch sehr heiß und überhitzen das kranke Gewebe, sodass es abstirbt. Gold-Nanostrukturen lassen sich gezielt so einstellen, dass sie nahes Infrarot-Licht absorbieren, eine Wellenlänge, die sehr tief ins Gewebe eindringen kann, ohne es zu schädigen.

Abb.: Hohle Goldpartikel sollen als photothermisch wirksames Ultraschall-Kontrastmittel bei Diagnose und Therapie von Tumoren helfen. (Bild: Wiley-VCH)

Die Wissenschaftler stellten Nanokapseln aus einem biokompatiblen Polymer her, die winzige Wassertröpfchen enthielten. Die Kapseln beschichteten sie mit Gold und entfernten das Wasser durch Gefriertrocknen. Die so entstehenden luftgefüllten Hohlräume innerhalb der Mikrokapseln sind das eigentliche Kontrastmittel für den Ultraschall. Die Goldschale dagegen dient als photothermisch aufheizbares Therapeutikum.

Im Tierversuch erwies sich das neue multifunktionelle Mittel als nichttoxisch und zeigte eine sehr gute Kontrastverstärkung bei der Ultraschalluntersuchung. Wurden Kulturen von Tumorzellen mit den Mikrokapseln behandelt, ließen sich die Zellen durch Bestrahlung zum Absterben bringen.

„Mithilfe unseres neuen therapeutischen Kontrastmittels könnte ein Tumor zunächst per Ultraschalluntersuchung lokalisiert und seine Größe bestimmt werden“, erläutert Dai. „Unter Echtzeit-Überwachung könnte er dann gezielt bestrahlt, der Therapieerfolg begutachtet und so gesundes Gewebe geschont werden.“

Angew. Chem. / KK

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