Anwendung
Eisenhaltige Nanoteilchen mit Magnetwirkung können Krebsmedikamente gezielt zum Ort eines Tumors bringen und damit Nebenwirkungen an anderen Organen verhindern. Und mehr noch: Mit ihrer Hilfe wird die Funktion von Implantaten im Körper gesteuert.
Die Gruppe Nanomagnetic Medical Engineering (NME) erforscht magnetische Nanopartikel mit Blick auf den klinischen Einsatz in zwei wesentlichen medizinischen Anwendungen:
Transport- und Freisetzungssysteme
Magnetische Nanopartikel bieten die Möglichkeit, Medikamente (z. B. Chemotherapeutika) gezielt zum Tumor zu bringen. Damit können die gefürchteten Nebenwirkungen reduziert und die gewünschte Wirkung verbessert werden. Mit Wirkstoffen verbundene Nanopartikel sollen in den Körper gespritzt und mittels magnetischer Felder am Ort des Tumors angereichert werden. Hitze löst die Bindung zwischen Medikamenten und Nanopartikeln, und die Medikamente gelangen so direkt zum Tumor. Die Energie zur Aufheizung erhalten die magnetischen Nanopartikel aus elektromagnetischen Wechselfeldern. Zusätzlich schädigt die Wärme den Tumor direkt durch Überhitzung auf ca. 43 °C, auch bekannt unter dem Namen Hyperthermie.
Intelligente Implantate mit magnetischen Nanopartikeln
„Intelligente Implantate“ bestehen aus Hybridmaterialien, das heißt aus einer biologischen oder künstlichen Matrix und magnetischen Nanopartikeln. Wegen der Nanopartikel kann man ihre Eigenschaften durch magnetische Felder gezielt bestimmen und steuern. Implantate können beispielsweise durch Anregung in magnetischen Wechselfeldern kontrollierbar auf eine einstellbare Temperatur erhitzt werden. Damit schaffen sie die Voraussetzungen, um gezielt Tumoren durch die sogenannte Ablation zu zerstören. Die magnetischen Nanopartikel dienen dabei auch als Kontrastmittel für Magnetresonanztomographie (MRT) sowie Magnetic Particle Imaging (Magnetpartikelbildgebung, MPI), damit Ärzte den Zustand der Implantate prüfen können.