Die Nanokugeln aus Eisenoxiden (links unten) werden zunächst mit silizium-organischen Haft-Molekülen beschichtet (links oben), die dann mit den Krebsmedikamenten beladen werden (rechts oben). Wenn sie in eine leicht säuerliche Umgebung mit dem pH-Wert 5,5 gelangen, wie sie für Krebszellen (rechts unten) typisch sind, setzen sie das Medikament frei. Grafik: Heiko Weckbrodt
Forscher aus Sachsen und Indien schleusen mit selbstorganisierenden Nanokugeln Krebsmedikamente zielgenauer zum Tumor
Chemnitz/Kolhapur, 25. April 2024. Magnetische Nanoteilchen, die sich selbst organisieren, können die Wirkung von Krebsmedikamenten verbessern. Das haben Halbleiterphysiker und Nanotechnologen der TU Chemnitz und der indischen Shivaji University aus Kolhapur nachgewiesen. Diese Entdeckung ist auf große Resonanz gestoßen, teilte die Chemnitzer Uni mit: Der entsprechende Fachartikel gehöre zu den international meistgelesenen Beiträgen in seiner Sparte.
Beschichtete Nanokugeln mit Medizin beladen
Die Forscher aus Sachsen und Indien hatten selbstorganisierende magnetische Nanokugeln aus Eisenoxiden zunächst mit silizium-organischen „APTES“-Molekülen beschichtet und dann mit dem Anti-Krebs-Mittel „Nintedanib“ beladen. Bei Reagenzglas-Tests minderte diese Mischung bei einer bestimmten Konzentration die Lebensfähigkeit von Lungenkrebszellen um etwa 75 Prozent. „Diese Arbeit demonstriert das erfolgreiche Beladen eines Ensembles von magnetischen Nanopartikel mit einem Antikrebs-Medikament, welches schlecht wasserlöslich und somit schwierig zu verabreichen ist“, erklärte Prof. Georgeta Salvan vom Lehrstuhl für Halbleiterphysik in Chemnitz.
Säuregrad der Krebszelle öffnet das Schloss zur Medizin
Lehrstuhl-Inhaber Dietrich Zahn ergänzte: „Das Besondere an diesen magnetischen Nano-Partikeln ist, dass das Ensemble unter normalen physiologischen Bedingungen eine hohe Stabilität behält und die Freisetzung von Medikamenten hemmt. In einer Umgebung mit einem pH-Wert, welcher einer Krebszelle ähnelt, findet dann eine kontrollierte Freisetzung des Medikamentes statt.“
Zu klären in in künftigen Studien, ob diese Methode auch in der Praxis, also im Körper von Lungenkrebspatienten, ähnlich gut helfen kann, Krebsmedikamente einzuschleusen, punktgenau am Tumor oder an den Metastasen freizusetzen und die Wucherzellen ähnlich effektiv wie im Reagenzglas zu bekämpfen.
Quelle: TUC
Wissenschaftliche Publikation:
Karade, V.C., Sharma, A., Dhavale, R.P. et al. APTES monolayer coverage on self-assembled magnetic nanospheres for controlled release of anticancer drug Nintedanib. Sci Rep 11, 5674 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-84770-0.
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