Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Alleskönner unterwegs im Gefäßsystem: Mikrobläschen in der Medizintechnik

15.10.2008
RUBIN 2/2008: Sie transportieren Medikamente, finden Tumore und öffnen Zellwände

Zunächst sollten Mikrobläschen als Kontrastmittel die Ultraschall-Bildgebung bei Gefäßen schärfen.

Doch die Chancen stehen gut, dass sich die gasgefüllten Bläschen zukünftig auch für den lokalen Transport von Medikamenten nutzen lassen, Tumore finden und markieren sowie selbst Zellwände vorübergehend öffnen können. Diese Alleskönner im Gefäßsystem wollen Ingenieure um Prof. Dr. Georg Schmitz (Medizintechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik) in Kooperation mit Kollegen aus der Medizin nun auch in der Gen- und Tumortherapie zum Einsatz bringen.

Kontrastmittel, die spezifisch "klingen"

Gasgefüllte Mikrobläschen unterscheiden sich in ihren mechanischen Eigenschaften von Blut und biologischem Gewebe: Unter bestimmten Bedingungen schwingen die Bläschen im Gegensatz zum umgebenden Gewebe unsymmetrisch. Ein charakteristischer "Klang" macht sie detektierbar. Einfache Verfahren dieses sog. Harmonic Imagings sind auf kommerziellen Ultraschallgeräten bereits erhältlich. Doch die Schallausbreitung kann auch in biologischen Geweben vom linearen Verhalten abweichen und das Verfahren beeinträchtigen. Mit Methoden der nichtlinearen Signalverarbeitung erzielten die Bochumer Ingenieure nun einen deutlich höheren Kontrast und versuchen derzeit durch Modellierung der Nichtlinearität von Geweben und Mikrobläschen sowie deren charakteristischen Unterschieden die Detektionsempfindlichkeit weiter zu verbessern.

Mikrobläschen markieren Tumore

Mikrobläschen sollen zudem helfen, krankheitsspezifische Moleküle durch bildgebende Verfahren nachzuweisen. Wird ein an solche Moleküle bindender Ligand (Gegenmolekül) an Mikrobläschen gekoppelt und in die Blutbahn gebracht, dann reichert sich das Kontrastmittel vor allem im Tumor an und kann über bildgebende Verfahren nachgewiesen werden. Dies ist den Ingenieuren in Kooperation mit Prof. Dr. F. Kießling, Universität Aachen, inzwischen im Tierversuch gelungen: Anreicherungen von mit Liganden beschichteten Mikrobläschen konnten in Tumoren nachgewiesen werden. Um den Tumor und die Wirksamkeit von Therapiemaßnahmen beurteilen zu können, wollen die Forscher nun die Konzentration der angereicherten Mikrobläschen quantifizieren. Zudem werden derzeit verschiedene Konzepte erprobt, wie Mikrobläschen Medikamente transportieren könnten.

Wenn sich Zellen öffnen und schließen

Bei der Wechselwirkung von Mikrobläschen mit Zellen zeigte sich, dass im Ultraschallfeld oszillierende Mikrobläschen die Zellmembran ihrer Nachbarzellen vorübergehend öffnen können. Diese sog. Sonoporation wird derzeit erforscht. Bisherige Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Oszillation der Mikrobläschen die benachbarte Zellwand dehnt, bis diese nachgibt. Für ein bis drei Minuten entsteht eine Pore, die von der Zelle selbst wieder repariert werden kann - ein Zeitraum, in dem Substanzen in die Zelle gebracht werden könnten, die die Zellmembran sonst nicht passieren lässt - etwa Medikamente oder nichtvirale Vektoren im Rahmen der Gentherapie.

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz, Medizintechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Tel. 0234/32-27573, E-Mail: Georg.Schmitz@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/rubin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Deutschlandweit erstes Gerät für hoch fokussierten Ultraschall bei Tremor und Parkinson
11.04.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Nuklearmedizinische Herzuntersuchungen – Neue Techniken, größere Präzision
09.04.2018 | Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics