Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Masken mit Antenne

02.08.2011
Freisetzen maskierter Wirkstoffe durch Röntgenstrahlung

Um zelluläre Prozesse besser zu verstehen, ist es hilfreich zu beobachten, welche physiologischen Antworten beispielsweise Signalstoffe, Pharmaka oder Toxine ausgelösen. Das gelingt mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, wenn der Wirkstoff mit einer Art „Maske“ inaktiviert und erst vor Ort kontrolliert davon befreit wird – durch Bestrahlung mit Licht. Ein Team um Peter I. Dalko von der Universität Paris (Frankreich) hat eine Methode entwickelt, mit der nun auch Röntgenstrahlen zur „Demaskierung“ eingesetzt werden können. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, muss die Maske dazu mit einer „Antenne“ zum Empfang der Röntgenstrahlung ausgestattet sein.

Konventionelle Masken fallen bei Bestrahlung mit UV-, sichtbarem oder IR-Licht. Dieses dringt aber maximal etwa 100 µm tief in Gewebe ein. Trotz faseroptischer Sonden und anderer verbesserter Systeme zur Lichtübertragung ist es immer noch eine Herausforderung, das Licht tiefer in ein Gewebe zu bringen. Harte Röntgenstrahlen sind dagegen in der Lage, mehrere Zentimeter tief in weiches Gewebe einzudringen. Aber sie können die Masken nicht entfernen. Denn um die Maske vom Wirkstoff zu entfernen, müssen chemische Bindungen gespalten werden. Das funktioniert nicht, weil organische Moleküle Röntgenstrahlung viel zu schlecht absorbieren.

Die französischen Wissenschaftler haben nun einen Trick verwendet, um diese Hürde zu nehmen: Sie verwenden Schwermetalle als molekulare „Antennen“, um die Röntgenstrahlung einzufangen und auf die maskierten Wirkstoffmoleküle zu übertragen.

Die Forscher deaktivieren ihre Wirkmoleküle, indem sie eine Aminochinolin-Verbindung daran knüpfen, eine gängige Maske, die normalerweise durch UV-Licht abgespalten wird. An die Maske knüpfen sie einen Komplex des Seltene-Erden-Metalls Gadolinium als Antenne. Ursprünglich war dieser Gadolinium-Komplex als Kontrastmittel für die Kernspintomographie entwickelt worden.

Bei Bestrahlung mit Röntgen- oder Gamma-Strahlen fängt das Gadolinium die Lichtenergie auf. Dabei wird eines seiner Elektronen „herausgeschossen“ und auf die Maske übertragen. Als Folge wird die chemische Bindung zwischen Maske und Wirkstoffmolekül gespalten und der Wirkstoff freigesetzt.

Außer zur Erforschung physiologischer Vorgänge könnte die Methode, Wirkstoffe per Röntgenstrahlung von ihren Antennen-bestückten Masken freizusetzen, auch ein neuer Ausgangspunkt für die Phototherapie von Tumoren sein. So könnte das Chemotherapeutikum in einer maskierten und damit ungiftigen Form dem Körper zugeführt und in den Tumor transportiert werden. Da die Antenne gleichzeitig als Sonde für die Kernspintomographie dient, kann der Tumor sichtbar gemacht werden. Indem der Tumor einer Röntgenbestrahlung ausgesetzt wird, lässt sich der Wirkstoff lokal freisetzen, sodass weniger Nebenwirkungen auftreten und gesundes Gewebe geschont wird.

Angewandte Chemie: Presseinfo 29/2011

Autor: Peter I. Dalko, Université Paris Descartes (France), http://www.biomedicale.parisdescartes.fr/umr8601/DALKO-Peter.html

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201102948

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen
20.02.2017 | Universität zu Lübeck

nachricht Zellstoffwechsel begünstigt Tumorwachstum
20.02.2017 | Veterinärmedizinische 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: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie