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Einleitung: Superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPION) können als Transportsystem für Medikamente (z.B. Chemotherapeutika für die Krebstherapie im HNO-Bereich) verwendet werden. Chemotherapeutika werden dabei auf Nanopartikel geladen, ins tumorversorgende Blutgefäßsystem appliziert und mithilfe eines externen Magnetfeldes selektiv an die benötigte Stelle im Körper geleitet (Magnetic Drug Targeting). Obwohl mit der neuartigen Tumortherapie im Tiermodell bereits hervorragende Behandlungserfolge mit stark reduzierten Nebenwirkungen erzielt wurden, sind noch einige Voraussetzungen bis zur Translation in die Klinik zu erfüllen.

Methoden: Mittels umfangreicher toxikologischer Untersuchungen muss ausgeschlossen werden, dass für den Patienten Risiken von den Eisenoxid-Nanopartikeln ausgehen. Dazu ist eine genaue Kenntnis der aufgenommenen Partikelmenge in die Zellen nötig. Aufgrund der speziellen Eigenschaften von Nanopartikeln müssen zunächst geeignete standardisierte Assay-Systeme entwickelt werden.

Ergebnisse: Basierend auf den Ergebnissen der konventionellen spektrophotometrischen Eisenmessung aus Zell-Lysaten wurde ein durchflusszytomerischer Messansatz entwickelt, mit dem die absolute Aufnahme der Eisenoxid-Nanopartikel mittels Zunahme des Seitwärtsscatters (=Streuung) visualisiert werden kann. Bei dieser Methode können parallel dazu Zelltodesmarker, die den Stufenprozess der Zytotoxizität abbilden, analysiert werden.

Schlussfolgerungen: Die Bestimmung der zellulären Eisenaufnahme mit gleichzeitiger Zytotoxizitätsbestimmung ermöglicht es uns, für die Zellvitalität kritische Eisenkonzentrationen zu ermitteln. So können toxikologische Risikoprofile für Eisenoxid-Nanopartikel für die medizinische Anwendung erstellt und zukünftig die Zulassung zur Patientenbehandlung angestrebt werden.

Unterstützt durch: Die Autoren danken dem Bay.STMUV (TnT01NaT-62998), dem DFG Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM) und der Else Kröner-Fresenius-Stiftung, Bad Homburg v.d.H. für ihre Unterstützung.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.