Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Maßgeschneiderte Mikrokapseln

27.05.2014

Gezielte Auswahl der Metall-Bausteine ermöglicht breite Anwendung in der medizinischen Bildgebung

Aus organischen Molekülen und Metallen lassen sich Mikrokapseln mit einem breiten Anwendungsspektrum in Medizin, chemischer Katalyse und Technik herstellen wie ein Forscherteam von der University of Melbourne, dem Baker IDI Heart and Diabetes Institute (Melbourne, Australien) und dem Universitätsklinikum Freiburg jetzt in der Zeitschrift „Angewandte Chemie" veröffentlichte.

Die Forscher fanden heraus, dass die organische Grundsubstanz, ein sogenannter Tanninring aus phenolischer Gerbsäure, dabei mit unterschiedlichsten Metallen kombiniert werden kann. Dadurch lassen sich die Eigenschaften der Kapseln gezielt bestimmen. „An der Klinik für Radiologie des Universitätsklinikums Freiburg werden wir dies zunächst in der vorklinischen Bildgebung nutzen“, erklärt Dr. Dominik von Elverfeldt, Medizinphysiker an der Klinik für Radiologie des Universitätsklinikums Freiburg.

Die Kapseln entstehen in einem einfachen Selbstorganisationsprozess: Metalle und organische Moleküle wie die pflanzliche Gerbsäure können sich zu Koordinationsverbindungen zusammenlagern, deren Aufbau und Eigenschaften von den Bausteinen abhängen. Eine solche Koordinationsverbindung geht zum Beispiel auch die sauerstoffbindende Häm-Gruppe der roten Blutkörperchen mit ihrem zentralen Eisen-Atom ein.

Die Forschergruppe konnte nun zeigen, dass ein einziger organischer Ligand, die pflanzliche Gerbsäure, in der Form eines Tanninrings mit 18 verschiedenen Metallen zu Kapseln aus Metall-Phenol-Netzwerken (MPN) kombiniert werden kann, nämlich mit Aluminium, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Zirkon, Molybdän, Ruthen, Rhodium, Cadmium, Cer, Europium, Gadolinium und Terbium.

„Kapseln mit Mangan oder Eisen sind vielversprechende Kontrastmittel für die Kernspintomographie (MRT), Kapseln mit radioaktiven Kupfer-Isotopen können als Tracer für die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) dienen“, erläutert von Elverfeldt. Kapseln mit Europium- und Terbiumionen eignen sich für eine mehrfarbige Fluoreszenzmarkierung biologischer Proben, aber auch für technische Anwendungen wie flexible Vollfarb-Displays.

Auch lässt sich eine solche Mikrokapsel in jegliche Form bringen: „Die Tanninkapsel bildet sich um eine Plastikform, die aufgelöst wird und wie bei einem Gipsmodell der Kapsel die Form gibt“, so von Elverfeldt. Um die Verteilung der Kapseln im Körper zu steuern, könnten deren Eigenschaften wie Größe, Form und Oberflächenchemie maßgeschneidert werden. Denkbar ist auch, die Kapseln mit Antikörpern zu funktionalisieren, so dass sie gezielt an gewünschte Zellen binden. Kapseln mit radioaktivem Kupfer und Europium könnten zum Beispiel eine PET mit an-schließender Fluoreszenzmikroskopie einer Gewebeprobe ermöglichen.

Titel der Originalveröffentlichung: Engineering Multifunctional Capsules through the Assembly of Metal–Phenolic Networks

doi: 10.1002/ange.201311136

Kontakt:
Dr. Dominik von Elverfeldt
Medizinphysiker
Klinik für Radiologie, Medizinphysik
Telefon: 0761 270- 38320
dominik.elverfeldt@uniklinik-freiburg.de

Weitere Informationen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201311136/full

Benjamin Waschow | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uniklinik-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Sind Epilepsie-Patienten wetterfühlig?
23.05.2017 | Universitätsklinikum Jena

nachricht Dual-Layer Spektral-CT: Bessere Therapieplanung beim Bauchspeicheldrüsenkrebs
18.05.2017 | Deutsche Röntgengesellschaft e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Center Smart Materials CeSMa erhält SilverStar Förderpreis 2017 für innovativen Druckmessstrumpf

30.05.2017 | Förderungen Preise

Alternative Nutzung von Biogasanlagen – Wachse aus Biogas für die Kosmetikindustrie

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie