Nanomedizin

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                                              Projetkleitung: Prof. Dr. med. Beatrice Beck Schimmer


Laufende Projekte:

Kohlenstoff-beschichtete Nanomagnete: Der in vivo Lebenszyklus

1. Kohlenstoff-beschichtete Nanomagnete: Der in vivo Lebenszyklus
Projekt unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds NFP64: Chancen und Risiken von Nanomaterialien
SNSF 406440-131268

Kohlenstoff-beschichtete magnetische Nanopartikel zeichnen sich durch ihre einzigartige Beweglichkeit als ultra-starke Metallpartikel aus. Die spezifische Oberflächenstruktur eignet sich zudem ausgezeichnet, sie so zu gestalten, dass schädliche Stoffe im Blut wie Toxine oder Metalle haften bleiben, die dann über einen Magneten eliminiert werden können.

Ziel dieses Projekts ist es, Chancen und Risiken der Anwendung dieser speziellen Art von Nanopartikeln zu identifizieren.

Chancen: In einem ersten Schritt wurde in vitro getestet, ob Nanomagnete in der Lage sind, nach geeigneter Oberflächenbehandlung durch Anbringen von Antikörpern Antigene wie zum Beispiel Entzündungsmediatoren an sich zu binden. Desweitern wurden dann die Nanomagnete über einen Magneten aus der entsprechenden Flüssigkeit eliminiert. Über die Entwicklung eines extrakorporalen Blutreinigungssystems mit Nanomagneten als ‚Toxinfänger' war schliesslich eine Testung in vivo möglich, die erfolgreich ausfiel, indem gezielt Giftstoffe oder Entzündungsmediatoren eliminiert wurden. Dieses Verfahren erlaubt somit, mit Hilfe der magnetischen Nanopartikel sowohl grosse wie kleine Moleküle aus dem Blut bzw einer Flüssigkeit zu reinigen.

Risiken: Es wurden zahlreiche Tests durchgeführt, um die mögliche Wechselwirkung zwischen Nanopartikel und Blut mit Plasma und Zellen zu beurteilen. Ein wichtiges System stellt dabei die Gerinnung dar. Wir konnten zeigen, dass erfreulicherweise sowohl im plasmatischen wie auch zellulären Bereich kaum Nanopartikel-induzierte Veränderungen stattfinden. Das Gerinnungssystem wird somit nicht beeinflusst wird. Ebenso haben die Nanomagnete keine entzündliche oder gar toxische Reaktion im Blut ausgelöst.

Einem nächsten Schritt steht in der Entwicklung dieser neuen Technologie nichts im Wege.

Kohlenstoff-beschichtete Nanomagnete: Weitere Möglichkeiten

2. Kohlenstoff-beschichtete Nanomagnete: Weitere Möglichkeiten
Projekt unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds NFP64: Chancen und Risiken von Nanomaterialien
SNSF 406440-131268, Verlängerung

Nach den erfolgreichen Tests im Hinblick auf eine Elimination von kleinen und grossen Molekülen aus dem Blut, hat sich die Frage aufgedrängt, ob mit den Nanomagneten auch Zellen aus dem Blut entfernt werden können. Einerseits wäre eine Reinigung von Krebszellen aus dem Blut klinisch von grossem Interesse. Ebenso würde sich bei bestimmen Entzündungsprozessen die Elimination von immunologisch aktiven Zellen anbieten. Diese Studie fokussiert auf eine ‚Zell Blutreinigung', die wiederum in einem ersten Ansatz in vitro getestet wird.