Magnetische Nanopartikel in der Medizin: Freund oder Feind?

Magnetische Nano-Roboter könnten in Zukunft Medikamente zielgenau an ihren «Einsatzort» im Körper transportieren oder Giftstoffe aus dem Blut entfernen. Im Rahmen eines Forschungsprogramms wird untersucht, wie präzise sich die Partikel steuern lassen, und ob Nebenwirkungen auftreten können.

FREUND: Blick in die Zukunft: Blutreinigungsverfahren mittels magnetischer Nanopartikel (aus: Small, Vol.6, Issue 13, p. 1388-1392, July 5, 2010)

MÖGLICHER FEIND: Anlagerung von gehäuften Nanopartikeln (grün) auf Blutzellen (rot) (dreidimensionale Rekonstruktion eines Mikroskopiebildes).

FEIND: «Fussabdruck» (schwarz) von Nanopartikeln in einer Zelle (Elektronenmikroskopie).

Magnetische Nano-Roboter, die Medikamente direkt zum erkrankten Gewebe bringen, sowie neue Blutreinigungsverfahren könnten die Medizin in Zukunft grundlegend verändern. Dabei wird die extrem grosse Oberfläche von Nanopartikel mit Molekülen und Medikamenten versehen. Dank der magnetischen Eigenschaften können diese Zwergteilchen zu spezifischen Stellen des Körpers transportiert werden. Ebenso ist es möglich, Giftstoffe, Medikamente und Entzündungsmediatoren an die Oberfläche der Nanopartikel zu binden und so aus dem Blut zu entfernen.

Chancen und Risiken von Kohlenstoff-beschichteten, magnetischen Nanopartikel werden im Rahmen eines Nationalen Forschungsprogrammes des Schweizerischen Nationalfonds (NFP64) unter der Leitung von Professor Beatrice Beck Schimmer (USZ/UZH) und Wendelin Stark (ETHZ) untersucht. An verschiedenen Modellen wird erforscht, wie gut sich diese Nanomagnete im Gewebe steuern lassen, bzw. wie viele Partikel dabei unerwünschterweise im Blut zurückbleiben.

Bis anhin fehlen schlüssige Daten bezüglich möglicher Gefahren der Nanomagnete im Körper. Daher wird ihre Interaktion mit Zellen des Gefässsystems oder von Organen wie Leber und Lunge im Detail analysiert. Treten Nebenwirkungen auf, wie zum Beispiel Entzündungen, Gerinnungsstörungen oder vermehrte Aktivität des Immunsystems?

Für eine klinische Anwendung ist es noch zu früh. Nach genauster Risiko-Analyse wird es jedoch möglich sein, eine Anwendung dieser Nanopartikel im lebenden Organismus in Betracht zu ziehen.

Beteiligte

Prof. Dr. Beatrice Beck Schimmer
Prof. Dr. Wendelin Stark
Prof. Dr. Rolf Graf
Dr. Christoph M. Schumacher
Christa Booy
Philipp Eugster
med. pract. Mélanie Jacobson
Dr. Marie-Elisabeth Kajdi
Dr. Patrick Kellner
Philipp Keller
med. pract. Judith Peters
Dhanu Rana
Dr. Birgit Roth Z'graggen
Dr. Martin Urner