Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schaltbare Nanoventile: pH-sensitive Pseudorotaxane als reversibler Verschluss für Wirkstoff-Nanotransporter

07.03.2008
Aufgespießte Kürbisse

Ventile begegnen uns im täglichen Leben überall, sei es im Wasserhahn, sei es im Vergaser unseres Automotors, sei es an unserem Fahrradschlauch.

Ventile gibt es aber auch in der Nanowelt. Ein Team aus Forschern um J. Fraser Stoddart und Jeffrey I. Zink von der University of California (Los Angeles, USA) hat nun ein neues Nanoventil entwickelt. In der Zeitschrift Angewandte Chemie verraten die Wissenschaftler, was das Besondere daran ist: Anders als seine Vorgängermodelle, die nur in organischen Lösungmitteln funktionieren, arbeitet dieses Ventil im wässrigen Milieu und unter physiologischen Bedingungen - Voraussetzung für einen Einsatz als Verschluss nanoskopischer Transportmittel für Pharmaka, die ihre Fracht zur richtigen Zeit am richtigen Ort freisetzen sollen.

Damit Pharmaka gezielt nur im erkrankten Organ wirken, braucht man geeignete Nanoverpackungen, die den Wirkstoff zum Zielort transportieren und auch nur dort herauslassen. Gute nanoskopische Packmittel sind beispielsweise winzige Kügelchen aus einem porösen Silikat. Die Poren werden mit dem Wirkstoff befüllt und müssen dann mit winzigen regelbaren Ventilen verschlossen werden.

... mehr zu:
»Gastmolekül

Die Wissenschaftler knüpften stielförmige Moleküle auf die Oberfläche der porösen Kügelchen und füllten die Poren mit Gastmolekülen. Bei neutralen bis sauren pH-Werten stülpten sie Cucurbituril-Moleküle auf diese "Stiele". Cucurbituril ist ein dickes, ringförmiges Molekül mit einer Form, die an einen beidseitig ausgehöhlten Kürbis erinnert. Das entstehende supramolekulare Gebilde, das wie ein aufgespießter Kürbis aussieht und von Chemikern als Pseudorotaxan bezeichnet wird, blockiert nun die Poren, sodass die Gastmoleküle nicht austreten können. Die Nanoventile sind geschlossen.

Wird jedoch der pH-Wert ins Basische erhöht, wird die Wechselwirkung zwischen "Kürbissen" und "Spießen" geschwächt, die Kürbisse lösen sich ab und machen die Porenausgänge wieder frei. Die Ventile sind nun offen, die Gastmoleküle treten aus.

Nun muss noch an den molekularen Details der einzelnen Komponenten gefeilt werden. Das Ziel: sehr kleine Unterschiede im pH-Wert zwischen gesundem und krankem Gewebe sollen dann ausreichen, um die Ventile zu schalten und den Wirkstoff nur in kranken Zellen freizusetzen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 10/2008

Autor: Jeffrey I. Zink, University of California, Los Angeles (USA), http://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/jzink/

Angewandte Chemie 2008, 120, No. 12, 2254-2258, doi: 10.1002/ange.200705211

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/jzink/

Weitere Berichte zu: Gastmolekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Besser lernen dank Zink?
23.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen