Wir untersuchen mögliche Therapieansätze wie auch potentielle Gefahren von Kohlenstoff-beschichteten Nanomagneten (NM). Diese sollen helfen, Medikamente an einen Zielort hinzulenken, oder Stoffe aus dem Körper zu waschen, ohne sich schädlich auf das Gefässsystem und der Leber wird untersucht.
Hintergrund
Kohlenstoff-beschichtete Nanomagnete (NM) sind gekennzeichnet durch ihre einzigartige hohe Beweglichkeit, der spezifischen Oberflächenbeschaffenheit und der entsprechend hohen Kapazität, bestimmte Moleküle zu binden. Dadurch sind diese NM äusserst effektive Träger von Medikamenten. Durch die magnetische Eigenschaft ist es unter anderem möglich, mit Chemotherapeutika beladene NM gezielt durch Anbringen eines Magnetfeldgradienten an einen bestimmten Ort zu steuern. Bereits eingesetzte magnetische Mikropartikel hingegen haben oft den Nachteil, dass sie entweder im Magnetfeld schlecht zu steuern sind (schwach magnetische Metalloxide) oder eine tiefe Bindungskapazität für Substanzen aufweisen (kleinere spezifische Oberfläche). Kohlenstoff-beschichtete NM sind eine Weiterentwicklung, welche die Nachteile von Mikropartikel zu überwinden vermögen, indem sie aufgrund ihres starken Metallkernes äusserst beweglich sind, eine 10-10'000-fach grössere Oberfläche aufweisen und somit effektiver Liganden binden können. Im Gegensatz zu den magnetischen Mikropartikeln sind die möglichen Gefahren im Umgang mit NM jedoch erst rudimentär analysiert worden.
Ziel
Dieses Projekt zielt darauf, die grossen Möglichkeiten, jedoch auch potentielle Gefahren von Kohlenstoff-beschichteten NM zu evaluieren. Folgende zwei Chancen von NM werden im Zell- und im in vivo Modell untersucht: 1) Wie genau können NM an einen bestimmten Ort gerichtet werden, wie viele Partikel bleiben dabei im Blut zurück? 2) Bis zu welchem Grad können NM gewisse Substanzen (Medikamente bei Intoxikation, Entzündungsmediatoren bei Infekt) aus dem Blut eliminieren? Eine weitere Fragestellung dieses Projektes ist, inwiefern NM verträglich sind fürs Gefässsystem und ob sie sich in der Leber anhäufen. Die Interaktion von Nanopartikeln mit Endothel-, Blut-, und Leberzellen werden im Hinblick auf Entzündung und Toxizität genau untersucht. Desweiteren soll evaluiert werden, ob die Partikel im Blut gerinnungsmässig eine Veränderung hervorrufen.
Bedeutung
Mit den beschriebenen Schritten innerhalb dieses Projektes schaffen Grundlagenforscher, Kliniker und Industriepartner die Grundlage für eine vielversprechende neue Technologie, welche vom Labor bis zum Patienten reicht.
Originaltitel: Metal Nanomagnets for Medicine – Towards Single Cell Surgery
Betrag: CHF 446’944.-
Dauer: 36 Monate
Projektverantwortliche
- Prof. Beatrice Beck Schimmer