"Die FFF erlaubt uns eine weitaus bessere Charakterisierung der Polymere und liefert uns somit viel mehr Informationen, die bei der genauen Detektion – und somit bei der damit verbundenen Reproduzierbarkeit und Qualitätssicherung – der Partikel helfen", sagt Prof. Dr. Ulrich S. Schubert von der Universität Jena. Während der Untersuchungsmethode bewegen sich die Partikel durch einen Kanal – ein künstlich geschaffenes Flussfeld bewirkt dabei einen größenselektiven Transport. So lässt sich etwa beobachten, wie die Partikel sich im Flussfeld verhalten bzw. unter milden Bedingungen aufgetrennt werden können. Im Trennprinzip werden die Teilchen sanft in Richtung einer Membran bewegt. Als Gegenspieler fungiert die Diffusion, die eine Fraktionierung entsprechend der Größe ermöglicht. Durch verschiedene Stellschrauben können die Jenaer Chemikerinnen und Chemiker die Bedingungen ändern und beispielsweise neben vielen klassischen Flussfeldern zusätzlich eine Spannung variieren, d. h. geladene Partikel untersuchen. Nachgeschaltete Detektoren messen etwa die Konzentration in der Flüssigkeit und andere Eigenschaften, welche eine Bestimmung der Größe möglich machen. Zudem ermöglicht das neue Gerät Versuche in Reallösungen – etwa in bestimmten Körperflüssigkeiten – und nicht nur in Wasser, was zusätzliche Erkenntnisse über das Verhalten der Nanopartikel im Organismus liefern kann.
"Die Palette der Materialien, die wir untersuchen, ist sehr vielseitig. Das reicht von Polyestern, die von Enzymen im Körper abgebaut werden, über kationische Polymere, mit der man Genmaterial formulieren und für Gentherapien oder auch zur Impfung gegen virale Infektionen einsetzen kann, bis zu wasserlöslichen Polymeren, um Medikamente anzubinden, die lange in der Blutbahn bleiben und an einem bestimmten Ort den Wirkstoff freisetzen sollen", sagt Schubert. Mit der neuen Methode können die Chemikerinnen und Chemiker überprüfen, ob neuartige Nanocontainer, die sich per angehängter Erkennungsgruppen GPS-ähnlich und wechselwirkungsfrei durch den Körper steuern lassen, schließlich an die Stelle gelangen, wo der enthaltene Wirkstoff freigesetzt werden soll. Die Stoffe müssen dabei zudem ungiftig und bioverträglich sein, was eine umfangreiche Charakterisierung voraussetzt. So können die Forschenden an der Jenaer Universität nicht nur das Potenzial neuer Wirkstoffe in verschiedenen Formulierungen eruieren, sondern auch neuen Krankheitsformen begegnen, die durch herkömmliche medizinische Ansätze schwer behandelbar sind.
"Mit dem neuen System können wir genau die vielseitigen, komplexen Polymere, die wir hier in Jena dank Robotik herstellen, mit der weltweit besten Charakterisierung untersuchen", resümiert Schubert. "Es ist also ein wichtiger Baustein dafür, drängende Zukunftsfragen zu beantworten, und es stärkt den Forschungsstandort Jena, wo wir Nanopartikel entwickeln, charakterisieren und schließlich während Studien am Universitätsklinikum auch medizinisch anwenden." Weltweit, so Schubert, gebe es etwa drei andere Standorte mit einer solchen Ausstattung in diesem Bereich wie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
MEDICA.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena
