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Mit Nano gegen Krebs

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Medikamente, die sich selbstständig ihren Weg durch den Körper bahnen und am Ziel angekommen genau die kranken Zellen angreifen - das ist seit jeher der Traum der Mediziner und Pharmazeuten. Die Fraunhofer-Forscher vom Themenverbund Nanotechnologie sind diesem Ziel jetzt ein Stück näher gekommen: Ihre biofunktionellen Nanopartikel treiben Krebszellen in den Tod. »Diese zellähnlichen Gebilde haben einen festen Kern, der umgeben ist von Proteinen, die Krebszellen aufspüren und vernichten«, erklärt Privatdozent Dr. Günter Tovar vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB.

Wie das funktioniert? »Die Kommunikation im menschlichen Körper ist ein biochemischer Prozess: Sie basiert auf dem Austausch von Molekülen«, so Tovar. »Wir versuchen diese Kommunikation zu verstehen und für unsere Zwecke zu nutzen.« Der Tumor Nekrose Faktor, TNF, beispielsweise setzt ein Molekül frei, das an den Rezeptoren der Krebszelle andockt und seine tödliche Botschaft überträgt. Um den Botenstoff TNF in den Körper einzuschleusen, haben Tovar und seine Kollegen von der Universität Stuttgart biofunktionelle Nanopartikel entwickelt. Diese NANOCYTES® tragen an der Oberfläche TNF-Proteine. »Bei der Herstellung dieser Partikel profitieren wir von der Fähigkeit der »Bausteine« zur Selbstorganisation: Ist der Kontakt zwischen Partikeln und Proteinen einmal hergestellt, überwachsen die Proteine die Kerne ohne weiteres Zutun«, erklärt Tovar.

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Institut IGB
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

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Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...