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 Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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