Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kontrastmittel aus Eisenoxid-Partikeln macht Wände von Blutgefäßen durchlässig

18.09.2014

Bildgebende Verfahren haben in den vergangenen Jahren zu wesentlichen Fortschritten in der medizinischen Diagnostik geführt. Eine detailreiche Darstellung des Körpers wird etwa bei der Kernspin- oder Computertomographie erst durch Kontrastmittel möglich.

Wie sich solche Mittel auf die Gesundheit auswirken, haben Saarbrücker Forscher um Professorin Alexandra Kiemer und Annette Kraegeloh in einer Studie untersucht. Dabei haben sie unter anderem gezeigt, dass winzige Partikel aus Eisenoxid die Wände der Blutgefäße durchlässig machen. Andere Mittel waren diesbezüglich unbedenklich. Die Arbeit wurde nun in der renommierten Fachzeitschrift „Acta Biomaterialia“ veröffentlicht.


Die Aufnahme zeigt Zellen von Gefäßwänden (grün), die Nanopartikel (magneta) aufgenommen haben.

Foto: AG Kiemer/Saar-Uni

Um Krankheiten mit bildgebenden Verfahren zu diagnostizieren, sind Kontrastmittel unerlässlich. Dank ihnen sieht der Arzt besser, ob Magen oder Darm entzündet sind oder ob Venen und Arterien noch richtig arbeiten. Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe von Mitteln auf dem Markt, die sich für solche Diagnosemethoden eignen. Dabei muss sichergestellt sein, dass sie den menschlichen Organismus nicht stark belasten.

Wie unterschiedliche Kontrastmittel die Gesundheit beeinflussen, haben Forscher um Professorin Alexandra Kiemer von der Saar-Uni und Annette Kraegeloh vom Leibniz-Institut für Neue Materialien in einer Studie untersucht. Dazu haben sie erforscht, ob ältere, bislang gängige oder neuartige Präparate ein gesundheitliches Risiko in sich bergen. Zu den untersuchten Substanzen zählten beispielsweise Bariumsulfat und mehrere Eisenoxid-Nanopartikel, die sich im chemischen Aufbau und Größe unterscheiden.

Ihre Versuche haben die Wissenschaftler an Zellen von Blutgefäßen durchgeführt. „Wir haben die Zellkulturen den Konzentrationen der Kontrastmittel ausgesetzt, die auch in der Diagnostik zum Einsatz kommen“, sagt Kiemer. „Insgesamt konnten wir zeigen, dass die Mittel nicht toxisch sind, die Zellen also nicht absterben.“ Jedoch haben die Pharmazeuten bei den Kulturen, die mit unterschiedlichen Typen von Eisenoxid-Nanopartikeln behandelt wurden, beobachtet, dass sich die Gefäßzellen zusammenziehen.

„Sofern sich unsere Zellkulturexperimente auf die Situation im intakten Gefäß übertragen lassen, würde das bedeuten, dass diese zum Beispiel für Wasser und größere Moleküle durchlässig werden“, erklärt die Professorin. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Eisenoxid-Partikel bei bestimmten Gefäßzellen, den Endothelzellen, die Produktion von Stickstoffmonoxid herabsetzen. Der gasförmige Botenstoff erweitert die Gefäße und schützt vor Arteriosklerose. Wie genau das Eisenoxid die Zellen beeinflusst, konnten die Forscher in dieser Studie noch nicht herausfinden.

Eisenoxid-Nanopartikel kamen früher bei Patienten mit Leberkrebs zum Einsatz. „Das von uns in der Studie verwendete Präparat wurde erst Ende der 90er Jahre zugelassen. Es ist in der Zwischenzeit aber wieder vom Markt“, so Kiemer. Ob die in der Studie nachgewiesenen Prozesse aber reversibel sind oder die Gesundheit dauerhaft gefährden, müssten Folgestudien klären.

Die Arbeit wurde im Rahmen des Projekts „NanoCare“ durchgeführt, in dem neuartige Nanopartikel auf Basis von Metallverbindungen erforscht werden. Wissenschaftler gehen hierbei der Frage nach, ob Nanopartikel etwa als neuartige Kontrastmittel zum Einsatz kommen können. Ziel ist es, zu erforschen, wie sich die winzigen Teilchen sowohl im ganzen Organismus als auch in einzelnen Zellen verhalten und ob sie dabei Schäden hervorrufen. NanoCare wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 2,2 Millionen Euro gefördert.

Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift „Acta Biomaterialia“ veröffentlicht:
„Superparamagnetic iron oxide nanoparticles impair endothelial integrity and inhibit nitric oxide production“. DOI: 10.1016/j.actbio.2014.07.027
Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706114003298

Gemeinsame Pressemeldung der Universität des Saarlandes und des INM – Leibniz-Instituts für Neue Materialien


Fragen beantwortet:
Prof. Dr. Alexandra Kiemer
Pharmazeutische Biologie
Tel.: 0681 302-57311 oder -57322
E-Mail: pharm.bio.kiemer(at)mx.uni-saarland.de

Dr. Annette Kraegeloh
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Leiterin Nano Zell Interaktionen
Tel.: 0681-9300-440
E-Mail: annette.kraegeloh(at)inm-gmbh.de

Melanie Löw | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise