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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Trotz vielerlei Fortschritte in der medizinischen Forschung und der Fülle an neu entwickelten Substanzen als potentielle Wirkstoffe, gibt es noch immer Erkrankungen, die nicht ausreichend effizient behandelt werden können. Eine der größten Herausforderungen besteht hierbei in der Untersuchung und Evaluierung der Wirkstoffkandidaten, was ein sehr zeit- und kostenintensiver Prozess ist. Gleichzeitig ergibt sich auch noch in späten Phasen der Medikamentenentwicklung eine hohe Misserfolgsquote der Testsubstanzen, da die Ergebnisse der verschiedenen Testmodelle oft nur schwer aufeinander zu übertragen sind. Auf Hochdurchsatz-Selektionen in in vitro-Systemen mit einfachen Zellkulturen folgen in vivo-Versuche in verschiedenen Tiermodellen, bevor schließlich erste Studien an einer kleinen humanen Probandengruppe durchgeführt werden. Dabei ist allerdings weder die Übertragbarkeit von Erkenntnissen aus der Zellkultur auf den tierischen Organismus, noch die Relevanz eben dieser Tiermodelle für die humane Physiologie gewährleistet. Im Rahmen dieses Projekts sollten daher verschiedene in vitro-Modelle für die Testung von Wirkstoffen und -transportern untersucht, angepasst und evaluiert werden. Im Fokus standen dabei einerseits zwei therapeutisch einsetzbare Nanopartikel, die es zu charakterisieren galt, sowie andererseits fortschrittliche in vitro-Systeme mit dreidimensionalen Zellkulturen und in mikrofluidischen Organ-on-a-Chip-Modellen.
Aktualisiert: 2021-04-20
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Auf Grund ihrer amphiphilen Molekülstruktur sind Tenside dazu in der Lage, durch Selbstorganisation in Lösung mizellare Aggregate unterschiedlichster Geometrien auszubilden. In Mikroemulsionen und flüssigkristallinen Phasen weisen diese Aggregate Größen im Nanometerbereich auf. Ihre Verwendung als Template und Nanoreaktoren gehört daher heute zu den Standardtechniken der flüssigphasen-basierten Synthese von Nanomaterialien.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Potential mizellarer Systeme für die Synthese nanostrukturierter Materialien anhand zweier unterschiedlicher Substanzklassen verdeutlicht. Zum einen wurden Öl-in-Wasser-Mikroemulsionen in einem neuartigen Ansatz dazu verwendet, Metallphosphat-Nanocontainer herzustellen, in welche diverse, wasserunlösliche Wirkstoffe eingekapselt werden konnten. Dadurch war es möglich, wässrige Formulierungen der entsprechenden Wirkstoffe zu erhalten. Zum anderen wurden flüssigkristalline Phasen als Template zur Darstellung nanoporöser Metallnitride mit hohen, spezifischen Oberflächen eingesetzt.
Aktualisiert: 2021-04-16
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Die Nanotechnologie wird als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts gehandelt und eröffnet in den verschiedensten Bereichen neue, revolutionäre Anwendungsperspektiven. Doch das Verhältnis zwischen Nutzen und Gefahren der Nanomedizin ist durchaus umstritten. Die Beiträge dieses Tagungsbandes haben sich die vielseitige Auseinandersetzung mit der Materie Nanomedizin zum Ziel gesetzt und beleuchten in diesem Kontext sowohl die medizinischen, rechtlichen als auch die ethischen Aspekte.
Aktualisiert: 2019-03-15
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