Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Kohlenstoffmonoxid und rotem Licht gegen Entzündungen

11.10.2017

Chemiker aus Jena und Leiden (NL) legen Grundstein für die Entwicklung neuer Behandlungsmethode

Kohlenstoffmonoxid gilt gemeinhin als hochgefährlich. Gerät das Gas etwa in die Atemwege, kann es schwere Hirnschäden verursachen oder einen Menschen sogar töten. Doch in geringer Konzentration hilft der Stoff heilen, indem er beispielsweise Entzündungen anzeigt und diese bekämpft.


Mit einem innovativen Vlies könnte auch die Wundheilung verbessert werden.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Dafür muss er allerdings erst einmal an die betroffenen Stellen im Körper gelangen. Chemikern der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es nun gelungen, eine Methode zu entwickeln, durch die Entzündungen auf und unter der Haut behandelt werden können. Darüber berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Journal of the American Chemical Society“.

Für ihre Herangehensweise nutzen die Wissenschaftler aus Jena und dem niederländischen Leiden die sogenannte Photodynamische Therapie – eine Behandlungsform, mit der Mediziner beispielsweise Hautkrebs bekämpfen. Dabei werden dem Patienten Wirkstoffe verabreicht oder auf die Haut aufgetragen, die sich dann am Tumor anlagern.

Bestrahlt man diese mit Licht bestimmter Wellenlänge, dann setzen sie im Körper– meist toxische – Stoffe frei, die die Krebszellen bekämpfen. „Auf die gleiche Weise können wir auch Kohlenstoffmonoxid auf Knopfdruck im oder am Körper aktivieren“, erklärt der Jenaer Chemiker Dr. Alexander Schiller.

„Allerdings standen wir bis jetzt vor einem elementaren Problem: Um Kohlenstoffmonoxid aus seinem Speichermolekül lösen zu können, musste der Trägerstoff mit schädlichem blauen bis ultraviolettem Licht bestrahlt werden.“ Gemeinsam mit Kollegen vom INNOVENT e. V. und der Universität im niederländischen Leiden haben die Jenaer Forscher aber nun eine Lösung gefunden.

Antenne speichert Energie von rotem Licht

„Für unsere Versuche nutzten wir Dimangandecacarbonyl – also ein Speichermolekül des Elements Mangan, das Kohlenstoffmonoxid enthält“, erklärt der Jenaer Chemiker. „Wir vermischen mit diesem Speichermolekül eine weitere Verbindung, die als Antenne und Photosensibilisator dient.“

Bestrahlt man den Stoff nun mit rotem – weitaus ungefährlicherem – Licht, dann nimmt der zusätzlich eingebrachte Photosensibilisator Energie auf und leitet sie anschließend an den Speicherstoff weiter. Dieser erhält nun genug Energie, um Kohlenstoffmonoxid freisetzen zu können.

„Dieser Erfolg ist schon eine kleine Sensation auf unserem Gebiet“, sagt Alexander Schiller. „Denn der Manganverbindung wurde kaum noch Aufmerksamkeit geschenkt, da man glaubte, dass es nicht gelingen würde, Kohlenstoffmonoxid daraus unkompliziert zu lösen.“ Nun aber könne man sogar über konkrete Anwendungen nachdenken.

Auch hier haben die Wissenschaftler von der Universität Jena bereits erste Schritte unternommen. Sie fügten den Photosensibilisator und Speicherstoff in einer Kunststofffaser zusammen und stellten daraus ein Vlies her. Dieses kann dann auf eine entzündete Hautstelle gelegt und bestrahlt werden, wodurch die Wunde geheilt werden könnte.

„Wir haben mit unserer Forschung eine gute Grundlage für medizinische Behandlungsmethoden gelegt, bei denen Kohlenstoffmonoxid eine entscheidende Rolle spielt“, sagt Schiller. „Aber natürlich sind jetzt erst einmal weitere Entwicklungen und medizinische Studien notwendig, für die wir Partner aus dem medizinischen Bereich brauchen.“

Original-Publikation:
Sven H. C. Askes et al.: „Red Light-Triggered CO Release from Mn2(CO)10 Using Triplet Sensitization in Polymer Non-Woven Fabrics”, J. Am. Chem. Soc. 2017; DOI: 10.1021/jacs.7b07427
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b07427

Kontakt:
PD Dr. Alexander Schiller
Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Jena
Humboldtstraße 8, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948113
E-Mail: alexander.schiller[at]uni-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-jena.de

Sebastian Hollstein | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Magische kolloidale Cluster
11.12.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Kupferverbindung als Recheneinheit in Quantencomputern
11.12.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Im Focus: Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.

Bewegen wir uns vorwärts, zieht die Umwelt in die entgegengesetzte Richtung an unseren Augen vorbei. Drehen wir uns, verschiebt sich das Bild der Umwelt im...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

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

Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

11.12.2018 | Physik Astronomie

Besser Bohren – Neues Nanokomposit stabilisiert Bohrflüssigkeiten

11.12.2018 | Geowissenschaften

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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