L.Trahms: Metrologie an magnetischen Hybridmaterialien für biomedizinische Anwendungen
Beschreibung
Biomedizinische Anwendungen von magnetischen Nanopartikeln (MNP) basieren auf der Wechselwirkung der MNP mit dem biologischem Gewebe, den Zellen oder dem Blutstrom. Das Ziel der Anwendung ist dabei die Beeinflussung des Gewebes durch magnetische Gleich- oder Wechselfelder. Die magnetischen Nanopartikel dienen in diesem Prozess als lokale Vermittler oder Aktuatoren. Beispiele für diese Anwendungen sind: die gezielte Erwärmung von Tumorgewebe (Hyperthermie, magnetische Thermoablation), Kontrastierung für die Bildgebung (MRI, Magnetic Particle Imaging) und gezielte Anreicherung von Therapeutika oder Genmaterial (magnetisches Drug Targeting, Magnetofektion).
Magnetische Messverfahren unterstützen die Entwicklung dieser Anwendungen, da sie in vivo und nicht invasiv anwendbar sind und nicht auf die optische Durchlässigkeit des Gewebes angewiesen sind. Dabei werden hohe Anforderungen an die Nachweisempfindlichkeit gestellt, denn aus Gründen der Bioverträglichkeit können meist nur niedrige MNP-Konzentrationen appliziert werden.
In diesem Vorhaben werden insbesondere Partikel-Matrix-Wechselwirkungen untersucht, die sich auf den Transport und die Erwärmung in ruhenden und strömenden Medien beziehen. Dabei fokussiert sich das Projekt auf physikalisch wohl definierte Hybridsysteme aus MNP und einer Matrix, die als Modellsysteme für die medizinische Anwendung dienen können. Die Untersuchungen sollen dabei in enger Zusammenarbeit mit medizinischen Partnern durchgeführt werden.
Kaninchenphantom für quantitative bildgebende Messungen an magnetischen MNP-Matrix-Hybridmaterialien.
Projektleiter
Dir. u. Prof. Dr. Lutz Trahms, Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin
Projektmitarbeiter
Dietmar Eberbeck, Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin
Maik Liebl, Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlin
Förderzeitraum
2013 -
Publikationen
[1] Wiekhorst, F., Steinhoff, U., Eberbeck, D., & Trahms, L. (2012). Magnetorelaxometry assisting biomedical applications of magnetic nanoparticles. Pharmaceutical Research, 29(5), 1189-1202.
[2] Wiekhorst, F., Liebl, M., Steinhoff, U., Trahms, L., Lyer, S., Dürr, S., & Alexiou, C. (2012). Magnetorelaxometry for In-Vivo Quantification of Magnetic Nanoparticle Distributions after Magnetic Drug Targeting in a Rabbit Carcinoma Model. In Magnetic Particle Imaging (pp. 301-305). Springer Berlin Heidelberg.
[3] Harms, C., Datwyler, A. L., Wiekhorst, F., Trahms, L., Lindquist, R., Schellenberger, E., ... & Farr, T. D. (2013). Certain types of iron oxide nanoparticles are not suited to passively target inflammatory cells that infiltrate the brain in response to stroke. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 33(5), e1-e9.
[4] Wenzel, D., Rieck, S., Vosen, S., Mykhaylyk, O., Trueck, C., Eberbeck, D., ... & Fleischmann, B. K. (2012). Identification of magnetic nanoparticles for combined positioning and lentiviral transduction of endothelial cells. Pharmaceutical research, 29(5), 1242-1254.
Kontakt
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Fachbereich 8.2
Abbestr. 2-12
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