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Optimiertes Pharmakatargeting mittels systemisch applizierter magnetischer Nanopartikel (MNP) welche durch Magnetfeldfallen gefangen werden
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Published: | May 17, 2010 |
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Einleitung: Durch gezielte, lokale Applikation von Pharmaka können insbesondere die zahlreichen Nebenwirkungen einer systemischen Chemotherapie auf den Gesamtorganismus reduziert werden. Zu diesem Zwecke werden systemisch applizierte magnetische Nanopartikel (MNP) mittels Magnetfeldfallen gefangen und am Wirkort aufkonzentriert. Die Anlage eines magnetischen Wechselfeldes bewirkt eine Freisetzung des Pharmakons, die entstehende Hitze kann zur hyperthermischen Therapie des Tumors verwendet werden.
Material und Methoden: Zur Erstellung der idealen Magnetfeldfalle zum Auffangen der MNP wurde ausgehend von physikalischen Vorüberlegungen eine Grundkonfiguration von magnetischen Spulen gewählt und diese dann mittels einer fuzzy-Logik optimiert. Als erstes Anwendungsbeispiel diente das Prostatakarzinom, wobei eine Spulenanordnung in der Urethra und eine im Rektum platziert wurden. Ein genaues mathematisches Modell der Prostata wurde aufgrund makroskopischer, histologischer und physikalischer Untersuchungen von Prostatagewebe gebildet.
Ergebnisse: Die magnetischen Eigenschaften des Gewebes wurden erstmalig quantitativ untersucht und in ein neu entwickeltes Programm zur Optimierung der Magnetfeldgeometrie implementiert. Hiermit konnte eine veränderte Anordnung der Spulen gefunden werden, die die Targeting-Effektivität deutlich steigert
Schlussfolgerung: Das Targeting von magnetischen Nanopartikeln nach systemischer Applikation an einem bestimmten Ort bietet eine große Zahl von therapeutischen Optionen zur lokalen Therapie. Die große Variabilität des Programms zur Optimierung des Magnetfeldes bietet die Möglichkeit, das Pharmakatargeting auch für andere Tumore zu verwenden bei welchen eine Spulenanordnung lokal eingebracht werden kann wie z.B. dem Ösophaguskarzinom oder dem colorektalen Karzinom.