Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

11 Anwendungsbereiche von Ferrofluiden
Ein großer Nachteil dieser Therapie ist, dass auch gesundes Gewebe geschädigt wird.
Es tritt eine Vielzahl von unerwünschten Nebenwirkungen auf, wie beispielsweise
Störungen der Funktion von Leber- und Niere, Haarausfall, Übelkeit usw. [Ale10].
Dies sind Schäden, die zusätzlich zur eigentlichen Erkrankung die Lebensqualität von
Tumorpatienten oftmals stark beeinträchtigen. Deshalb ist es ein vorrangiges Ziel
aktueller Forschungsanstrengungen, die Dosierung der Chemotheapeutika möglichst
weit zu minimieren, um unerwünschte Wirkungen im Organismus zu reduzieren.
Magnetisches Drug Targeting
Im Zuge der Nanotechnologie eröffnen sich mit den Ferrofluiden völlig neue Behandlungs-
methoden. Ein Beispiel ist das magnetische Drug Targeting. Hierbei werden Eisenpartikel
mit einem Durchmesser von etwa 10 − 15 nm mit einer Stärkehülle umgeben [Ale04], wo-
durch die Partikelgröße auf ca. 100 nm anwächst. Diese Partikel werden nun ionisch mit
einem Chemotherapeutikum gekoppelt und anschließend in den Körper injiziert. Mit Hilfe
eines statischen Magnetfeldes können die Teilchen nun in bestimmten Körperteilen (bei-
spielsweise im Tumor) konzentriert werden. Nach einer gewissen Zeit trennen sich dann
Ferrofluid und Medikament [Bom], sodass das Medikament seine Wirkung in der betroffe-
nen Körperregion entfalten kann.
Im Folgenden soll eine Studie zur Behandlung von Tumoren bei Kaninchen vorgestellt
werden [Ale04]. Diesen Tieren wurde im Bereich des medialen Oberschenkels ein VX2-
Plattenepithelkarzinom implantiert. Daraufhin entstand ein Tumor, der bis zu einer Größe
von 3500 mm 3 anwuchs [Ale04]. In die Arterie, die zum Tumor führt, wurden nun verschie-
dene Medikamente gespritzt. So wurde einigen Tieren Ferrofluide mit einer systematischen
Mitoxantron Dosis von 20 % bzw. 50 % injiziert. Anderen Tieren wurde Mitroxantron in
75 %-iger und reiner Form ohne Kopplung mit einem Ferrofluid zugeführt. Eine dritte
Gruppe von Kaninchen erhielt lediglich das Ferrofluid ohne Wirkstoff. Zusätzlich gab es
eine Kontrollgruppe, bei der keine Therapie stattfand. Die Tiere, die mittels magnetischem
Drug Targeting behandelt wurden (d.h. 20 bzw. 50 %-ige systematische Mitoxantron-Dosis)
zeigten in einem Zeitraum von 3 Monaten ein dauerhafte Reduktion der Tumorgröße ohne
Anzeichen von Nebenwirkungen. Die Tiere, die mit dem Wirkstoff ohne Kopplung an ein
Ferrofluid behandelt wurden, zeigten ebenso eine Tumorremission, jedoch unter starken
Nebenwirkungen der Medikamente. Die Tiere, denen nur ein Ferrofluid injiziert worden
war, zeigten keinen Rückgang der Krankheitssymptome, selbst wenn man ein magneti-
sches Feld zur Lokalisierung angelegt hatte. Auch der Tumor der Kontrollgruppe wuchs
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