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Nanocontainer für Medikamententransport

Nanocontainer für Medikamententransport

Foto: Nanocontainer

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die durch Arteriosklerose verursacht werden, sind heute weltweit die häufigste Todesursache. In der Schweiz sterben jedes Jahr über 20 000 Menschen daran, was 37 Prozent aller Todesfälle entspricht. Bereits im jungen Erwachsenenalter entwickeln sich in den Blutgefäßen Ablagerungen. Die entstehenden Verengungen werden in der Regel mit Medikamenten wie Nitroglycerin geweitet. Da sich diese aber auf das ganze Blutsystem auswirken, treten bei den heutigen Therapien massive Nebenwirkungen wie der Abfall des Blutdrucks auf.

Mit den neu entwickelten Nanocontainern lässt sich die bisherige Behandlung von Grund auf umgestalten: Die intravenöse Injektion eines gefäßerweiternden Medikaments beeinflusst nun lediglich die betroffenen Verengungen und nicht auch die übrigen Arterien und Venen. Damit wird das Absinken des Blutdrucks weitgehend verhindert, was während und nach einem Herzinfarkt gezielt zur angestrebten erhöhten Durchblutung des betroffenen Gefäßes führt.

Für ihre Entwicklung nutzen die Wissenschaftler die sogenannten Scherkräfte im Blutstrom aus, die an den Verengungen deutlich höher als in gesunden Blutgefäßen sind. Ihre Nanocontainer bewegen sich frei durch den normalen Blutstrom, wobei sie sich durch die erhöhte Scherkraft an den verengten Stellen öffnen und ihren Inhalt, das Medikament, lokal freisetzen. Dafür änderten die Forscher die Zusammensetzung von natürlich vorkommenden Molekülen (Phospholipiden), indem sie die Ester-Bindungen durch Amide ersetzten. Die Moleküle werden danach hydratisiert und erhitzt, sodass sich eine „flüssige“ Kugel aus Tausenden von ihnen bildet. Beim Abkühlen dieser Kugeln lassen sich Linsen erzeugen. Der verringerte Ordnungsgrad der Moleküle am Linsenäquator führt zu Sollbruchstellen, was die scherkraftinduzierte Medikamentenfreisetzung ermöglicht.

Die Forscher hatten ein Herz-Kreislauf-System mit einer gesunden und einer verengten Arterie modelliert. Die neuartigen Nanocontainer wurden in dieses System injiziert und Proben genommen. Es zeigte sich, dass die Konzentration des Wirkstoffs an verengten Stellen signifikant höher war als in normalen Gefäßen. Damit lassen sich die Effizienz und die lokale Dosis der Medikamente beträchtlich steigern. Dieser richtungsweisende Beitrag zur Nanomedizin eröffnet neue Behandlungsstrategien für die zahlreichen Herz-Kreislauf-Patienten.

MEDICA.de; Quelle: Universität Basel

 
 
 
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