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Einleitung: Die palliative Chemotherapie lokal ausgedehnter gastrointestinaler und hepatobiliärer Tumore ist mit einer erheblichen systemischen Belastung für den Patienten verbunden. Ziel dieses Projektes war es, einen Stent mit einem zeitlich und örtlich steuerbaren „Drug Release System“ zur lokalen Tumorreduktion zu entwickeln. Hierzu sollten Polymerfasern mit wirkstoffbeladenen Mikrogelkapseln hergestellt werden, deren Wirkstoff durch eine selektive photochemische Triggerung mittels Laserstrahlung freigesetzt werden kann. Die angestrebte bedarfsgerechte Dosierung und die bessere Tumorkontrolle „vor Ort“ könnten somit zu einer erheblichen Steigerung der Lebensqualität der Patienten beitragen.

Material und Methoden: Es wurden sowohl eine Standard-Säugetier-Zelllinie als auch verschiedene Karzinomzelllinien etabliert. Mittels FACS-Analyse wurde die Zytotoxizität der hergestellten Einzelelemente der Stentstruktur vor und nach Wirkstoffbeladung mit dem Chemotherapeutikum 5-FU überprüft. Hierzu wurde die lokal anzuwendende 5-FU-Konzentration zuvor mittels BrdU-Test ermittelt. Abschließend werden die Messungen nach laserinduzierter Wirkstofffreisetzung wiederholt.

Ergebnisse: Weder die Mikrogele, noch die Mikrogel-Cumarin-Komplexe zeigten in den FACS-Analysen einen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Negativkontrolle mit H₂O und somit keinen toxischen Effekt auf die Zelllinien. Auch nach Beladung mit zuvor als hochtoxisch getesteten 5-FU-Dosen zeigte sich kein signifikantes Zellsterben. Durch Laserbestrahlung soll nun eine steuerbare Wirkstofffreisetzung erzielt werden, deren zytotoxische Wirkung mit der des ungebundenen Wirkstoffs vergleichbar ist.

Schlussfolgerung: Es ist gelungen, eine 5-FU-beladene Mikrogelkapsel zu entwickeln, die vor Laserbestrahlung keine zytotoxische Wirkung zeigt. Der Wirkstoff soll nun durch eine selektive photochemische Triggerung mittels Laserstrahlung gezielt freigesetzt werden und anschließend zytotoxisch auf Karzinomzelllinien wirken. Zur Weiterentwicklung des Stents sowie zur in-vivo Evaluierung werden Folgearbeiten durchgeführt.