Nanomaterialien haben in der Medizin zu enormem Fortschritt bei der gezielten Wirkstofffreisetzung und für die multimodale Diagnostik geführt. Zu diesem Zweck befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Synthese und Charakterisierung von neuartigen anorganisch-organischen Hybridnanopartikel. Diese bestehen formal aus einem anorganischen Metallkation (z. B. [ZrO]²⁺, Gd³⁺) und einem funktionellen organischen Anion. Durch dessen Variation können verschiedene Funktionalitäten eingeführt werden, wodurch die vorgestellten Hybridnanopartikel therapeutische und/oder bildgebende Eigenschaften aufweisen. Dies ermöglicht den Einsatz zur Behandlung von Tumoren, bakteriellen Infektionen sowie entzündlichen Erkrankungen. In Kombination mit einer Fluoreszenzsonde kann dabei die Wirkstoffabgabe detektiert werden. Des Weiteren werden Hybridnanopartikel vorgestellt, die durch Radiomarkierung die Einsetzbarkeit als nukleare Bildgebungssonde in der Positronen-Emissions-Tomographie ermöglicht. Das therapeutische Anwendungspotential der Hybridnanopartikel wurde im interdisziplinären Dialog mit Biologie und Medizin durch ausgewählte in vitro- und in vivo-Studien überprüft.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Diese Arbeit behandelt die Entwicklung und Anwendung einer biologisch adaptierten Bestrahlungsplanung auf der Grundlage einer 18F-Fluoroethyltyrosin (18F-FET) Positronenemissionstomographie bei Hirntumoren. Im Gegensatz zur konventionellen Therapie führt die Strahlentherapieplanung auf der Grundlage biologischer Bildgebung im Sinne von "Dosepainting by Numbers" zu einer heterogenen Dosisverschreibung innerhalb des Tumors. Als erster Ansatz wurde auf ein lineares Modell zurückgegriffen um die Aktivität eines Volumenelements auf die Dosisvorgabe abzubilden. Diese dreidimensionale Dosisverschreibung wurde in das inverse Monte Carlo Bestrahlungsplanungssystem IKO implementiert und es wurden Photonen- und Protonenbestrahlungspläne erstellt. Zusätzlich wurden die Möglichkeiten einer Dosiseskalation auf 18F-FET anreichernde Subvolumina innerhalb des Zielvolumens sowie einer Bestrahlungsplanung auf der Grundlage der Tumorkontrollwahrscheinlichkeit in weiteren Planungsstudien untersucht.
Aktualisiert: 2021-02-17
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Aktualisiert: 2021-09-01
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