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128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

03.05. - 06.05.2011, München

Charakterisierung der magnetischen Gewebeeigenschaften für das Pharmakotargeting mit systemisch applizierten magnetischen Nanopartikeln (MNP) beim Klatskin-Tumor und Ösophaguskarzinom

Meeting Abstract

  • Anjali Röth - Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie, Aachen
  • Ioana Slabu - Helmholtz-Institut Aachen, Institut für Angewandte Medizintechnik, Aachen
  • Martin Baumann - Helmholtz-Institut Aachen, Institut für Angewandte Medizintechnik, Aachen
  • Joachim Conze - Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie, Aachen
  • Petra Lynen Jansen - Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie, Aachen
  • Maximilian Schmeding - Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie, Aachen
  • Gernot Güntherodt - RWTH Aachen, II. Physikalisches Institut A, Aachen
  • Ulf Neumann - Universitätsklinik RWTH Aachen, Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie, Aachen

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 03.-06.05.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11dgch320

DOI: 10.3205/11dgch320, URN: urn:nbn:de:0183-11dgch3201

Published: May 20, 2011

© 2011 Röth et al.
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Einleitung: Durch gezielte, lokale Applikation von Pharmaka mit Hilfe systemisch applizierter magnetischer Nanopartikel (MNP) als Träger können insbesondere die zahlreichen Nebenwirkungen einer systemischen Chemotherapie auf den Gesamtorganismus reduziert werden. Dazu sollen die MNP mittels Magnetfeldfallen gefangen und am Wirkort aufkonzentriert werden. Als Anwendungsbeispiele dienen der Klatskin-Tumor und das Ösophaguskarzinom. Um diese Technik zu entwickeln ist es nötig, durch eine Charakterisierung der magnetischen Gewebeeigenschaften die Parameter für die Optimierung der Magnetfeldfalle zu bestimmen.

Material und Methoden: Mittels eines SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) können sehr präzise extrem geringe Magnetfeldänderungen durch Nutzung supraleitender Effekte gemessen werden. Dieses Gerät wurde genutzt, um die magnetischen Suszeptibilitäten der in der Umgebung des Ductus hepaticus communis und des Ösophagus liegenden Organe bzw. Gewebe zu bestimmen, da diese einen Einfluss auf die Aufkonzentrierung der MNP und damit unmittelbar auf die Therapie von Klatskin- und Ösophagustumoren haben. Die Untersuchungen wurden sowohl in der Ratte als auch beim Schwein durchgeführt, um eine Standardisierung zu erreichen. Im zweiten Schritt wurden MNP in variabler Konzentration in die entsprechenden Gewebe appliziert, um deren Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften zu bestimmen. Mit diesen Daten wurde ein biophysikalisches Modellsystem aufgestellt, mit dessen Hilfe ein Simulationsprogramm zur Optimierung der Magnetfeldfalle zum Auffangen der MNP erstellt werden konnte.

Ergebnisse: Es konnte bei beiden Spezies ein grundlegendes diamagnetisches Verhalten der Gewebe nachgewiesen werden. Dennoch zeigten sich Unterschiede in der Suszeptibilität, die kausal auf Durchblutungsunterschiede und den variablen Eisengehalt der Organe zurückzuführen sind. Durch die Addition superparamagnetischer MNP wurde dieses Verhalten nur im Ausmaß, nicht jedoch in der Qualität verändert.

Schlussfolgerung: Auf Basis dieser Daten kann mit Hilfe des Optimierungsprogrammes in einem nächsten Schritt eine funktionale Magnetfeldfalle für die oben genannten Organe berechnet und verwirklicht werden. Hiermit soll eine lokale, MNP vermittelte, medikamentöse Tumortherapie im Tiermodell entwickelt werden, die langfristig einer patientenindividualisierten, lokalen und gut verträglichen Therapie dient.